Główne cechy urządzenia:
- Światło włącza się, gdy jest ciemno i zostanie wykryty ruch.
- Po wykryciu ruchu światło pozostaje włączone przez dziesięć sekund.
- Jeśli żarówka jest włączona, a ruch nadal jest wykrywany, 10-sekundowe odliczanie rozpoczyna się od nowa.
- W ciągu dnia żarówka się nie włącza, nawet gdy wykrywany jest ruch.
Prototyp światła alarmowego przedstawia fotografia.
Układ i działanie
Układ składa się z modułu Arduino Uno (BOARD1), czujnika PIR dołączonego przez złącze CON2, dwóch tranzystorów NPN BC547 (T1, T2), przekaźnika na 12 V (RL1), małego fotorezystora (LDR1), brzęczyka piezoelektrycznego (PZ1), żarówki 230 V 60 W podłączonej przez CON4 i kilku innych elementów.
Sercem światła alarmowego jest pasywny czujnik podczerwieni (PIR). Czujnik taki zawiera element wykonany ze specjalnego materiału wrażliwego na promieniowanie podczerwone, niewidoczne dla ludzkiego oka.
Dzięki wykrywaniu zmian promieniowania podczerwonego można wykrywać obecność poruszających się osób.
Czujnik wykrywa ruch, rejestrując zmiany promieniowania podczerwonego docierającego z obserwowanego obszaru, na przykład gdy człowiek przechodzi obok niego. Po wykryciu ruchu zmienia stan sygnału wyjściowego. Moduł PIR zawiera dwa potencjometry regulacyjne: jeden do ustawiania czasu podtrzymania sygnału wyjściowego, a drugi do regulacji czułości. Przed użyciem czujnika w układzie można ustawić te parametry, dobierając minimalny czas podtrzymania sygnału i odpowiednią czułość.
Światło alarmowe uaktywnia się tylko w nocy dzięki zastosowaniu fotorezystora LDR1, który reaguje na poziom oświetlenia. W ciemności jego rezystancja jest duża, wskutek czego napięcie na wejściu analogowym A1 (pin 10) modułu Arduino osiąga wysoki poziom i układ przechodzi w stan czuwania. W ciągu dnia rezystancja fotorezystora maleje, a wraz z nią obniża się napięcie na wejściu A1, co powoduje wyłączenie czuwania.
Fotorezystor LDR1 umożliwia zatem określenie, czy poziom oświetlenia jest dostatecznie niski, aby uaktywnić funkcję alarmową.
Używane jest tylko jedno wyjście – D6 (pin 21) modułu Arduino, dołączone do obu tranzystorów T1 i T2.
Działanie układu jest proste. Gdy w nocy czujnik podczerwieni wykryje intruza, wejście logiczne D2 przejdzie w stan wysoki. Zostanie wówczas włączone wyjście D6, co spowoduje, że tranzystory T1 i T2 zaczną przewodzić. T1 steruje przekaźnikiem, a T2 – brzęczykiem piezoelektrycznym. Zostanie zasilona cewka przekaźnika RL1, a jego styki włączą światło w obwodzie 230 V. Jednocześnie włączy się brzęczyk piezoelektryczny. Zarówno światło, jak i brzęczyk pozostaną włączone przez dziesięć sekund. Wystarczy to, by na przykład zaalarmować ochronę budynku.