Máy dò chuyển động đầu tiên được phát minh vào đầu những năm 1950 bởi Samuel Bango, và là một thiết bị báo trộm. Ông đã áp dụng các nguyên tắc cơ bản của radar cho sóng siêu âm - một tần số để phát hiện lửa hoặc kẻ trộm và con người không thể nghe thấy. Máy dò chuyển động Samuel dựa trên nguyên lý của Hiệu ứng Doppler. Ngày nay, hầu hết các máy dò chuyển động đều hoạt động dựa trên nguyên tắc của máy dò của Samuel Bango. Cảm biến hồng ngoại và cảm biến vi sóng có thể phát hiện chuyển động bằng sự thay đổi tần số mà chúng phát ra.

Máy dò chuyển động được sử dụng làm hệ thống an ninh trong ngân hàng, văn phòng và trung tâm mua sắm, và cũng như báo động kẻ xâm nhập trong nhà. Các thiết bị phát hiện chuyển động phổ biến có thể ngăn chặn các tai nạn nghiêm trọng bằng cách cảm nhận những người ở gần thiết bị phát hiện. Chúng ta có thể quan sát máy dò chuyển động trong trung tâm mua sắm hoặc cửa hàng có cửa tự động. Thành phần chính trong mạch phát hiện chuyển động là cảm biến phản xạ hồng ngoại kép hoặc bất kỳ cảm biến phát hiện nào khác.

Máy dò chuyển động

Các loại cảm biến phát hiện chuyển động

Máy dò chuyển động là một thiết bị phát hiện chuyển động của người hoặc vật thể chuyển động và đưa ra đầu ra thích hợp cho bộ điều khiển chính. Nói chung, máy dò chuyển động sử dụng các cảm biến khác nhau như cảm biến IR, cảm biến siêu âm, cảm biến vi sóng và cảm biến hồng ngoại thụ động. Các cảm biến phát hiện chuyển động này được đề cập dưới đây.

1. Cảm biến hồng ngoại thụ động (PIR)

Cảm biến PIR

Cảm biến PIR phát hiện thân nhiệt của một người khi người đó đến gần. Các cảm biến này nhỏ, công suất thấp, rẻ tiền và dễ sử dụng. Do những lý do này, cảm biến PIR thường được sử dụng trong các thiết bị, thiết bị gia dụng, doanh nghiệp kinh doanh, ngành công nghiệp, v.v. PIR cho đầu ra kỹ thuật số khi phát hiện chuyển động. Nó bao gồm cảm biến pyro-điện phát hiện bức xạ hồng ngoại phát ra từ con người.

2. Cảm biến siêu âm

cảm biến siêu âm

Nói chung, cảm biến siêu âm còn được gọi là đầu dò, và những cảm biến này được sử dụng để đo phản xạ của một vật thể chuyển động. Khi một điện áp được đặt dưới dạng xung điện vào đầu dò siêu âm, nó sẽ rung với một phổ tần số nhất định và tạo ra sóng âm thanh. Khi bất kỳ chướng ngại vật nào nằm trong quang phổ của cảm biến siêu âm, sóng âm thanh sẽ phản xạ trở lại (tiếng vang) và quá trình này tạo ra xung điện. Do đó, chuyển động của đối tượng được phát hiện với các mẫu tiếng vọng này.

3. Cảm biến IR

Cảm biến hồng ngoại

Cảm biến IR là một thiết bị điện tử phát ra hoặc phát hiện bức xạ IR để cảm nhận các khía cạnh của nền của nó. Điều này bao gồm một nguồn IR LED phát ra ánh sáng với bước sóng IR cụ thể . Tần số đặc biệt này của chùm tia hồng ngoại được nhận bởi mạch phát hiện cũng bao gồm một bộ phận quang học để tập trung bức xạ hồng ngoại và cũng để hạn chế phản ứng phổ.

Mạch dò chuyển động

Mạch dò chuyển động có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các bộ điều khiển khác nhau như bộ định thời 555, bộ vi điều khiển, v.v. và bằng cách sử dụng các bộ điều khiển khác nhau cảm biến như IR, PIR và các cảm biến siêu âm đã thảo luận ở trên.

Mạch phát hiện cảm biến chuyển động với bộ hẹn giờ

Máy dò chuyển động bao gồm hai phần: phần phát và phần thu. Bộ hẹn giờ 555 và cảm biến IR được sử dụng trong phần máy phát, trong khi bóng bán dẫn quang, một bộ đếm thời gian 555 khác và một báo động được sử dụng trong phần bộ thu. Trong phần máy phát, cảm biến IR tạo ra chùm tần số cao và tần số này phụ thuộc vào hằng số RC của bộ định thời. Trong phần người nhận, bóng bán dẫn quang dẫn cho phép mạch hẹn giờ tạo ra cảnh báo trong một thời gian cụ thể cũng phụ thuộc vào hằng số RC.

sơ đồ khối của máy dò chuyển động

mạch dò chuyển động

Để cảm nhận chuyển động của bất kỳ vật thể nào, cảm biến IR và bóng bán dẫn quang ảnh được đặt theo cách sao cho chùm tia phát ra từ đèn LED hồng ngoại về phía bóng bán dẫn bị cản trở. Trong phần máy phát, cảm biến IR tạo ra chùm tần số cao 5 kHz với sự trợ giúp của bộ định thời 555, được đặt ở chế độ không ổn định cho bộ đa rung và tần số được tạo ra bởi cảm biến trong máy phát được nhận bởi bóng bán dẫn quang.

Khi không có gián đoạn giữa cảm biến IR và bóng bán dẫn quang ảnh, thì tần số sẽ ở một pha, và do đó, mạch này sẽ không cung cấp bất kỳ đầu ra nào ở phía máy thu. Khi có sự xáo trộn giữa cảm biến hồng ngoại và bóng bán dẫn quang, tần số được phát hiện bởi bóng bán dẫn sẽ ở một pha khác nhau. Việc kích hoạt này làm cho bộ đếm thời gian phát ra âm thanh ù. Bằng cách này, người ta có thể thiết kế cảnh báo dò chuyển động cho một số ứng dụng.

Phát hiện chuyển động bằng vi điều khiển

Mạch này sử dụng một vi điều khiển như một bộ điều khiển chính tương tự như bộ đếm thời gian trong dự án trên. Hệ thống này cũng sử dụng cảm biến siêu âm để phát hiện chuyển động của bất kỳ vật thể nào. Như chúng ta đã thảo luận ở trên, cảm biến siêu âm phát hiện một đối tượng bằng cách sử dụng sóng âm thanh với tần số phổ cụ thể. Điều này phát hiện đối tượng bởi cảm biến siêu âm được thực hiện trong dự án này để vận hành súng cửa bằng cách lập trình đúng bộ vi điều khiển.

phát hiện chuyển động bằng vi điều khiển

Khi chuyển động của đối tượng được cảm biến bởi cảm biến siêu âm hoạt động ở tần số âm thanh 40MHz, nó sẽ đưa tín hiệu đến bộ vi điều khiển dưới dạng tín hiệu ngắt. Khi nhận được tín hiệu này, bộ vi điều khiển sẽ gửi các tín hiệu lệnh đến mạch bóng bán dẫn để vận hành súng bắn cửa. Với cái này phát hiện chuyển động siêu âm , người ta có thể vận hành một số tải như đèn, quạt và các thiết bị khác thay cho súng cửa.

Các ứng dụng của mạch cảm biến chuyển động

Phát hiện chuyển động có thể được sử dụng trong:

Văn phòng, ngân hàng, trung tâm mua sắm và báo động có kẻ xâm nhập trong nhà.
Điều khiển ánh sáng tự động và máy đếm.
Nhiều hệ thống như hệ thống tự động hóa gia đình, hệ thống tiết kiệm năng lượng và hệ thống điều khiển và hệ thống mở cửa tự động

Vì vậy, bài viết này kết thúc với mô tả ngắn gọn, giải thích và thông tin về mạch dò chuyển động và nguyên lý hoạt động của nó. Chúng tôi hy vọng rằng bạn đã có khái niệm và hiểu biết tốt hơn về máy dò chuyển động. Ngoài ra, bất kỳ câu hỏi nào liên quan đến bài viết này hoặc dự án điều khiển cảm ứng s, hãy chia sẻ quan điểm của bạn về bài viết này trong phần bình luận bên dưới.

Tín ảnh