حسگرهای حرکتی افزودنی عالی برای راه‌اندازی خانه هوشمند شما هستند و می‌توانند به روش‌های مختلف، از شناسایی مزاحمان تا باز کردن درها، استفاده شوند.
حسگرهای حرکتی بخش مهمی از خانه های هوشمند امروزی برای نظارت و کنترل فرآیندهای مختلف هستند و در صورت بروز مشکل به شما هشدار می دهند. در حالی که می توانید راه حل های هوشمندی را برای خانه خود خریداری کنید، آنها می توانند بسیار پرهزینه باشند. با این حال، با داشتن برخی مهارت های فنی اولیه و اجزای ارزان قیمت، می توانید سیستم خانه هوشمند خود را راه اندازی کنید. در اینجا برخی از ایده های حسگر حرکتی DIY وجود دارد که می توانید برای اتوماسیون خانه پیاده سازی کنید.
سنسور حرکت PIR چیست؟
حسگرهای حرکتی به مدار الکترونیکی اجازه می‌دهند که حرکت را حس کند و معمولاً برای تشخیص حرکت یک جسم در محدوده یا خارج از محدوده سنسور استفاده می‌شود. این سنسورها با اندازه کوچک، هزینه کم، نیاز به انرژی کم و سهولت استفاده مشخص می شوند که آنها را برای مصارف خانگی و صنعتی مناسب می کند.
سنسورهای PIR (غیر قرمز غیرفعال) که به عنوان سنسورهای پیروالکتریک نیز شناخته می شوند، می توانند تشعشعات مادون قرمز ساطع شده از اجسام در ناحیه تحت پوشش را تشخیص دهند. این سنسورها اغلب به شکل مدولار با مدارهای پشتیبانی یکپارچه عرضه می شوند. سنسور حرکت PIR که معمولاً توسط علاقه‌مندان و دانشجویان الکترونیکی برای پروژه‌های DIY استفاده می‌شود، HC-SR501 است که استفاده از آن بسیار آسان است. ماژول حسگر دارای تنظیمات قابل تنظیم برای تنظیم حساسیت و مدت زمان خروجی است.
سنسورهای PIR برای پروژه‌های اساسی که نیاز به تشخیص ورود، خروج یا نزدیک شدن به یک منطقه دارند، ایده‌آل هستند. آنها کم مصرف و کم هزینه هستند، بسیار ناهموار، پوشش و دامنه وسیعی دارند و ارتباط با آنها آسان است.
شایان ذکر است که سنسورهای حرکتی PIR شما را در مورد وجود اشیاء انسانی مطلع می‌کنند، اما به شما نمی‌گویند که چه تعداد در اطراف هستند یا چقدر به سنسور نزدیک هستند – حساسیت سنسور اغلب برای پوشش خاصی ثابت یا کالیبره می‌شود. . با این حال، همیشه می‌توانید ماژول‌های حسگر مختلف را برای بهبود عملکرد و برنامه‌های کاربردی امتحان کنید.
1. سوئیچ نور سنسور حرکت
داشتن سوئیچ مکانیکی نور می تواند دست و پا گیر باشد، به خصوص زمانی که نیاز به دسترسی مکرر به نور در یک محیط تاریک دارید. هر بار باید سوئیچ را در تاریکی پیدا کنید و به صورت دستی آن را روشن کنید و پس از خروج دوباره آن را خاموش کنید.
از سوی دیگر، یک سنسور حرکتی پس از تشخیص حرکت، به طور خودکار چراغ ها را روشن می کند و پس از مدت معینی عدم فعالیت آن را خاموش می کند. این نه تنها راحتی را به ارمغان می آورد، بلکه با روشن کردن چراغ ها فقط در صورت نیاز، در مصرف انرژی صرفه جویی می کند.
برای عملکرد روان، مهم است که مدار سوئیچینگ خودکار دارای کنترل زمان بندی باشد تا اطمینان حاصل شود که چراغ ها به اندازه کافی روشن می مانند تا کاربر بتواند با خیال راحت منطقه را ترک کند. با استفاده از یک سنسور حرکت PIR با یک برد میکروکنترلر، می توانید یک سوئیچ نور حسگر حرکت هوشمند بسازید.
2. شیر آب/شیر آب حسگر حرکت
یکی دیگر از کاربردهای عالی سنسور حرکت PIR برای کنترل شیرهای آب (شیرهای آب) برای حوضه است. این ایده به عنوان راهی برای صرفه جویی در مصرف آب بسیار مفید است: بسیاری از مردم عادت دارند که از آب بی احتیاطی در حوضچه استفاده کنند و شیر (دستی) را برای مدت طولانی‌تری از آنچه واقعاً نیاز است روشن نگه دارند.
با استفاده از مدارهای سنجش و کنترل حرکت PIR، می‌توانید شیر آب را طوری تنظیم کنید که پس از تشخیص حرکت، برای مدت زمان مشخصی روشن شود. شما می توانید جریان آب را با استفاده از شیر برقی DC کنترل کنید. ولتاژ DC آن با استفاده از یک مدار الکتریکی کنترل می شود، که نه تنها زمان مورد نیاز برای روشن ماندن شیر الکتریکی را مدیریت می کند، بلکه نیروی آن را نیز تامین می کند.
این ایده در طول همه‌گیری، زمانی که برای به حداقل رساندن تماس فیزیکی برای جلوگیری از گسترش بیماری‌های واگیر ضروری بود، بسیار مفید بود.
3. فن حسگر حرکتی
فن های سقفی و اگزوز/کشنده به حفظ گردش هوا و تهویه به خصوص در هوای گرم کمک می کنند. با این حال، هنگام خروج از اتاق فراموش می کنیم که فن را خاموش کنیم.
با ادغام پنکه های سقفی یا اگزوز خود با مدارهای سوئیچینگ الکترونیکی مبتنی بر حسگر حرکتی با تاخیرهای مناسب (برای کارکرد آسان دستگاه)، نه تنها فرآیند تعویض را خودکار می کنید، بلکه می توانید در مصرف انرژی نیز صرفه جویی کنید.
اگر اهل سرگرمی هستید، توصیه می کنیم از یک فن DC برای این پروژه DIY استفاده کنید. در غیر این صورت، برای اطمینان از ایمنی، از یک برقکار برای اتصالات فن AC کمک بگیرید.
4. هشدار متجاوز حسگر حرکت
با استفاده از یک سنسور حرکتی PIR، می‌توانید یک زنگ هشدار نفوذگر بسیار مؤثر و کم‌هزینه بسازید، به‌ویژه در شرایطی که اصلاً حرکتی وجود ندارد، مانند زمانی که از خانه دور هستید.
مهم است که سنسور را در بهترین مکان برای رهگیری هر مزاحم احتمالی، مانند نزدیک درب، قرار دهید. سپس می توانید خروجی سنسور را به مدار الکترونیکی متصل کرده و در صورت شناسایی مزاحم، زنگ هشدار را تنظیم کنید تا روشن شود.
زمانی که باید زنگ هشدار به صدا درآید را می توان از طریق ماژول سنسور یا مدار الکترونیکی تنظیم کرد. از طرف دیگر، می‌توانید این کار را در برنامه‌ای که روی یک میکروکنترلر متصل اجرا می‌شود، مانند برنامه‌ای که برای هشدار مزاحم Raspberry Pi Pico استفاده می‌شود، انجام دهید.
همچنین می توانید این پروژه را با انتقال سیگنال حسگر از طریق Wi-Fi به تلفن همراه کاربر گسترش دهید تا آنها را از هرگونه فعالیت مخرب یا ناخواسته در محل خود مطلع کنید. پس از هشدار، کاربر همچنین می تواند خانه خود را از طریق دوربین های مدار بسته برای نظارت بهتر بررسی کند.
5. زنگ در حسگر حرکت
از سنسورهای حرکتی PIR نیز می توان برای طراحی زنگ درب اتوماتیک استفاده کرد که کاربر را از حضور شخصی در درب مطلع می کند. این پروژه شبیه به هشدار مزاحم فوق الذکر است، اما کاربرد آن متفاوت است.
شما ممکن است نیازی به نصب زنگ دستی نداشته باشید که مهمانان باید آن را به صورت دستی کار کنند تا میزبان از حضور خود مطلع شوند. تا زمانی که شخصی در درب منزل است، سنسور حضور او را تشخیص می دهد و شما را در مورد آن مطلع می کند. با استفاده از یک میکروکنترلر مناسب یا کامپیوتر تک برد می توانید این پروژه را از طریق وای فای نیز برای دریافت اعلان ها در گوشی خود پیوند دهید.
6. درب بازکن خودکار با سنسور حرکت
یکی دیگر از کاربردهای رایج سنسورهای حرکتی PIR در درب بازکن اتوماتیک است. هنگامی که شخصی به آن نزدیک می شود، درب را باز می کند و اگر کسی را شناسایی نکرد پس از چند ثانیه آن را می بندد. احتمالاً چنین درهایی را در مراکز خرید، بیمارستان ها و هتل ها دیده اید.
برای خانه خود، می توانید یک سیستم درب مشابه برای منطقه اصلی نشیمن خانه بسازید. این درب های اتوماتیک می توانند برای یک سالن تهویه مطبوع، سالن تلویزیون یا قسمت نشیمن مشترک در خانه ایزوله کنند.
اتوماسیون خانگی با سنسورهای حرکتی PIR
تا به حال باید ایده خوبی در مورد نحوه استفاده از حسگرهای حرکتی PIR در برنامه های روزمره خانگی داشته باشید. این حسگرها نه تنها وسایل و دستگاه ها را خودکار می کنند، بلکه به مدیریت کارآمد منابع نیز کمک می کنند. شما همچنین می توانید این ایده های پروژه را با یک سیستم مبتنی بر اینترنت اشیا برای خودکارسازی و نظارت بر خانه خود از راه دور ادغام کنید.