Автомат с сенсором HC-SR501
Ниже изложено применение в хозяйстве пироэлектрического сенсора HC-SR501. Это устройство подойдет для двора между хозяйственными постройками, а также годится для освещения лестничной площадки, вместо аналогичных устройств, морально и физически устаревших. Основное назначение модуля именно для автоматического управления освещением. За привычные уже, небольшие деньги можно иметь стандартное изделие, из ассортимента поделок, поставляемых китайцами. Изготовлен сенсор в качестве законченного функционального узла на печатной плате очень маленького габарита. Фотография внизу, размер – меньше спичечного коробка.
Датчик обладает рядом достоинств. Питание от 5 до 20 VDC, зона обнаружения движения от 3 до 7 метров, задержка выключения от 5 до 300 секунд (настраивается), ток потребления в дежурном режиме менее 50 мкА, ток потребления в рабочем режиме менее 110 мкА, угол обзора от 120 до 140 градусов. Плата датчика имеет органы регулировки. Схема доступна для изучения.
На картинке обозначены точки подключения общего провода (GND), выход сигнала о срабатывании (Output) и шины питания (+Power). На плате установлены два переменных сопротивления: один регулирует зону срабатывания (Sensitivity Adjust), другой задержку выключения (Time Delay Adjust). Кроме того, имеется джампер для переключения режимов H и L. В режиме L датчик, зафиксировав движение, выдает на выход сигнал высокого уровня. Независимо от того, есть в зоне обнаружения дальнейшее движение или нет, через установленное время задержки (например, 30 секунд), сигнал на выходе будет отключен. В режиме Н сигнал на выходе исчезнет только после времени истечения задержки от момента последней фиксации движения в зоне обнаружения. При движении и нахождении в зоне обнаружения (например, несколько минут) устройство не выключается. После выхода из зоны — сенсор сработает на отключение через 30 секунд. Пока в зоне обнаружения есть движение теплого тела – датчик не выключается.
Любопытно, что существует еще один параметр – время восстановления датчика или время блокировки замера. Это время от момента выключения датчика до следующего его включения. Регулировка это параметра не предусмотрена. При настройке временные интервалы определяются значениями RC-цепочки R9,C7. Среднее значение составляет от 3-6 секунд. Практические значения можно вычислить по формуле ниже схемы (Ti). Таким образом, регулируя параметры этой цепочки можно датчик движения превратить в датчик присутствия. Можно попытаться добиться таких значений постоянных времени, что высокий уровень на выходе пропадать практически не будет. Естественно – при условии нахождения тёплого тела в зоне датчика.
Плату сенсора, конечно же нужно интегрировать в локальную систему освещения. Для этого можно использовать рекомендации из интернета. Есть достаточно простые схемы доработки под конкретную задачу. Пример схемы самодельного блока показан ниже. Рукоделие обведено красным контуром. Тут же показана самоделка на плате.
Самоделка состоит из двух узлов. 1) Исполнительное устройство. Состоит из резистора R3, транзистора VT1, диода (обратного тока) D1 и реле Р1, где R3 и VT1 служат связующим звеном между датчиком и реле. Без них нагрузочная способность датчика настолько мала, что напрямую можно подключить лишь светодиод; 2) Бестрансформаторного блок питания (БП). Предусмотрен диодный мост, предназначенный для выпрямления переменного напряжения. Резистор R1 ограничивает бросок пускового тока, конденсатор С1, ёмкостью 0,47–0,68 мкФ, с рабочим напряжением более 250 вольт обеспечивает на выходе БП ток до 0,1А. Резистор R2 (220-330к) необходим для разряда конденсатора С1 после отключения модуля от сети. Фильтрующий конденсатор С2 (33-1000 мкФ) с рабочим напряжением более 25 вольт. Стабилитрон обеспечивает напряжение на выходе блока питания на уровне +12 VDC. Стабилитрон любой, с напряжением, годным для уверенного срабатывания реле, учитывая диапазон питания датчика +10÷20VDC. Транзистор NPN – 2N3094, ВС547, КТ3102, КТ503, КТ602, КТ940 и т.п. Реле с относительно небольшим сопротивлением катушки, учитывая питание +12 VDC. Ток на контактах более 3А при напряжении коммутации 250 VAC. Это позволит коммутировать нагрузку мощностью до 1 кВт. Для подключения конских мощностей на контакты реле Р навешивают пусковую обмотку еще одного реле (магнитного пускателя или контактора). При срабатывании реле Р этот магнитный пускатель тупо подключается в сеть ~220 VAC. Далее самоделку-переходник вместе с сенсором надо прячут в светильник или берут коробку с круглым отверстием под датчик. Можно сделать так, как показано на фото ниже.
А можно модифицировать готовые осветительные прожектора наружной установки. Удобно, например, использовать корпуса б/у галогеновых прожекторов 0,5 кВт. Конские мощности галогеновых ламп в эксплуатации разорительны, поэтому начинку прожектора отправляют на помойку. Далее внутри корпуса прожектора устанавливают 50-ваттную китайскую же светодиодную матрицу (на 220В) посаженную на радиатор от 478 процессора. После сборки, проводят испытание с подачей сетевого напряжения питания. Датчик в течении 20-30 секунд калибруется, после чего готов к работе. Джампер можно выставить в режим Н, время задержки выключения - 5 секунд. Плата сенсора имеет ещё две «скрытые» возможности. Предусмотрены места для установки температурного и фотоэлемента. При дополнительной доработке не сложно получить комбайн, обеспечивающий срабатывание по достижению определенной температуры, а также темного времени суток. Кому-то может понадобиться и такой апгрейд.
Евгений Бортник, Красноярск, Россия, январь 2026