В этой схеме использован еще один принцип обнаружения человека в помещении — перекрытие им инфракрасного луча. Такой способ очень надежен, радиус действия — до нескольких метров, но есть и недостаток — «железо» состоит из двух разнесенных в пространстве частей — передающей и приемной, что не всегда удобно.
Я поставил это устройство на входе в совмещенный санузел. С одной стороны прохода — инфракрасный излучатель:
Передающая часть
С другой стороны — приемная часть с двумя датчиками и счетчиком вошедших людей:
Приемная часть
Каждому датчику соответствует свой индикатор пересечения луча для облегчения настройки схемы, да и красивее так!
А вот, наконец, и схема:
Увеличить в новом окне
Для защиты от помех и ложных срабатываний ИК-излучение передается импульсами с частотой 38 кГц. Выбор этой частоты обусловлен применением готовых фотоприемников TSSP4038. Этот тип фотоприемников выбран тоже не просто так: они позволяют принимать немодулированную несущую, а это дает возможность упростить схему, отказавшись от модуляции и демодуляции.
Вообще, ИК-фотоприемников очень много, но только небольшая их часть обладает свойством принимать немодулированную несущую без потери сигнала через пару секунд. В даташитах на такие фотоприемники есть ключевая фраза: «It can receive continuous 38 kHz signals or 38 kHz bursts».
Я нашел всего несколько типов подобных фотоприемников:
HL536AA3P;
TSSP58038;
TSSP4038;
TSOP4038;
TSSP4056 (для 56 кГц);
TSOP5038, TSSP6038 и TSSP57038 (SMD).
Больше информации есть в этом файле. Нужные типы фотоприемников находятся в графах «Presence Sensor (fixed gain)» и «Proximity Sensor», т. е. датчики присутствия и приближения.
Передающая часть представляет собой генератор импульсов со скважностью около 10 на таймере NE555. Скважность выбрана не равной двум для снижения потребляемого тока. Подстроечником устанавливается ровно 38 кГц. Излучающий ИК-диод взят из какого-то телевизионного пульта управления.
Приемная часть выполнена на Arduino Pro Mini (5 В, 16 МГц, ATmega168).
Симисторы взяты маломощные, т. к. лампы у меня стоят светодиодные. Блок питания — готовый китайский импульсный. Хоть он и трансформаторный, вся схема находится под сетевым напряжением, так что осторожнее при настройке!
Два фотоприемника необходимы для того, чтобы определить направление движения человека. Интегрирующие цепочки (220 кОм и 0,1 мкФ) поставлены потому, что без них датчики генерируют пачки импульсов при однократном пересечении луча — это выяснилось при экспериментах. Видимо, сказывается рассеяние ИК-излучения на одежде человека (особенно шерстяной). В программе предусмотрена имитация триггеров Шмитта для сигналов с фотоприемников.
Состояние датчиков отслеживается программой непрерывно и индицируется светодиодами. Все остальные действия производятся только в моменты смены состояния входных сигналов.
Лампа Л1 стоит у меня в тамбуре перед санузлом, а Л2 — в самом санузле. Программа построена таким образом, что Л1 включается при пересечении любого луча только при движении человека внутрь, а Л2 — когда горит Л1 или счетчик не равен нулю, т. е. внутри помещения кто-то есть. Счетчик модифицируется тогда, когда человек пересек оба луча и вышел из зоны действия датчиков.
Оба корпуса напечатаны на 3D-принтере. В архиве для скачивания есть модели корпусов для SketchUpPro 16.1.2105, рисунки печатных плат для Sprint-Layout 6, электрическая схема и скетч.
Скачать схему автомата освещения № 3.