Датчик движения управляет светом

Человек всегда стремится к комфорту. Комфорт и удобства ему создают коммунальные службы, которые берут с него за это непомерную плату, а всё остальное для улучшения этого комфорта делает он сам, или по крайней мере, это делают другие за его деньги.

Являясь отцом семейства, мужчина рано или поздно сталкивается с необходимостью "работать выключателем" света в уборной комнате и ванной. Когда в семье ребёнок достигает четырёхлетнего возраста, то кроме фразы "я покакал", ещё чаще звучит "включи свет". Сначала по команде ребёнка необходимо идти включать в туалете свет, а затем – идти вытирать ему попу. Свет приходится включать и выключать намного чаще, потому что у ребёнка, как у всякого млекопитающего есть ещё одна потребность – сходить по маленькому. Для того, чтобы как то сократить количество этих походов к выключателю я параллельно ему подключил выключатель от настольной лампы, а чтобы было видно в темноте разместил в нём ещё и неоновую лампу для подсветки. Выключатель висел на сетевом шнуре, длиной около одного метра под выключателем так, что ребёнок без труда самостоятельно включал и выключал свет. Правда, второе он делал реже, чем первое. Поэтому бывало, что свет горел в санузле без надобности, пока папа, или мама его не выключали, случайно проходя мимо. Когда ребёнок подрос, то дополнительный выключатель был снят. Но вскоре снова произошло чудо, и опять всё повторилось. Второй ребёнок зазывал родителей теми же словами. На этот раз я решил пойти по другому пути.

Наверняка Вы хотя бы раз слышали о таком устройстве, как датчик движения. Это устройство предназначено для автоматического включения света при появлении человека в поле зрения датчика, и автоматического выключения при отсутствии движения. Не вдаваясь в технические подробности устройства и принципа действия датчика движения, его работу в общих словах можно описать следующим образом:

При появлении движения на контролируемом участке, реле датчика движения, включенного последовательно в электрическую цепь светового прибора, замыкает эту цепь, благодаря чему и происходит включение света. Выключение света происходит размыканием электрической цепи светового прибора по истечении какого-то промежутка времени (задается индивидуально) после последнего обнаружения движения, то есть, при отсутствии человека в помещении.

Когда то и я "краем уха" услышал о датчиках движения, включающих свет в помещении автоматически при появлении человека. И я решил установить эти датчики в нашей квартире – туалетной и ванной комнатах.

На своей работе я нашел новенький охранный датчик движения IS-215. Поскольку датчик используется в системах охраны, то стандартное питание его - 12 вольт (10-14 вольт), а группа контактов – нормально замкнутая. Собрал к этому датчику "мудрённую" схему управления светом и установил в уборной комнате. Фотография доработанного датчика изображена на рисунках. На переднем плане – сам датчик движения, а сзади – коробочка с платой управления светом.

Принцип его действия несложен — при появлении движения в зоне обзора датчика, он замыкает цепь, тем самым включая подсоединенные к нему осветительные приборы. При отсутствии движения цепь автоматически размыкается, отключая лампу освещения.

Датчик работал хорошо. При входе в уборную свет автоматически включался, а при его покидании через 1 минуту плавно гаснул. Был один несущественный недостаток – 1 минута задержки была максимальна, если в течение этой одной минуты сидеть неподвижно (например, читать детектив), то свет выключался. Чтобы он не выключался, необходимо было в течение этого времени хотя бы раз двинуться, например, махнуть рукой или изменить положение головы. О том, что датчик "заметил" движение было слышно по слабому щелчку реле.

Следующей моей задачей "минимум" была установка датчика движения в ванной комнате. Но тут я нашёл магазин, в котором продавались уже готовые для этого действа датчики, поэтому не стал паять очередную схему. Я приобрёл датчик движения ДД-008. Особенностью этого датчика является наличие двух шарниров, позволяющих его вращать как по углу места, так и по направлению. Датчик был расположен так, чтобы охватывать по максимуму площадь ванной комнаты, в том числе при приеме душа.

У датчика движения имеет регулировочные настройки, их три — временной интервал для отключения, уровень освещенности и чувствительность. Временной интервал для отключения задает время, в течение которого датчик будет работать с момента последнего обнаружения движения. Значения устанавливаются в промежутки от 10 секунд до 7 минут.

Уровень освещенности нужен для корректной работы датчика в светлое время суток. При возникновении движения датчик определяет уровень освещенности, и если он ниже порогового, то датчик срабатывает, если выше — датчик не срабатывает. Оно и логично — зачем днем и без того в освещенной естественным светом комнате включать электрическое освещение?

С последней настройкой — чувствительностью — думаю, что все понятно и без описания. Чем выше чувствительность, тем лучше датчик реагирует на движения. Если же срабатываний датчика слишком много, то чувствительность лучше уменьшить.

Прошла неделя, и датчик движения, установленный в туалетной комнате, сгорел вслед за лампой накаливания, стоящей в плафоне. Вернее сгорел тиристор в схеме управления. Дело в том, что для минимизации размеров схема была собрана на тиристоре, следовательно, никакие разрядные лампы в такую цепь ставить нельзя. Поэтому использовалась лампа накаливания. При перегорании нити накала осветительной лампы, произошел скачок тока, подобный короткому замыканию. Никаких дополнительных предохранителей в цепь нагрузки я не устанавливал, в результате поплатился тиристором.

Для унификации схемы управления светом под любые лампы я решил использовать релейную схему, а поскольку желания разрабатывать новую схему управления светом через реле не было, то я купил готовый датчик ДД-009. Внимательно прочитав инструкцию на него, я нашёл предостережение производителей – не использовать датчик без устройств защиты – предохранителей, иначе производитель не гарантирует надёжную работу. Поэтому ничего другого я не придумал, как установить прямо в корпус датчика предохранитель и неоновую лампочку. Получилось симпатично и надёжно. Фотографию этого датчика, установленного в уборной комнате вы видите на рисунке.

В отличие от ДД-008, у датчика движения ДД-009 имеется только две настройки – чувствительности и длительности задержки выключения света после покидания помещения. Для уборной комнаты это - более чем достаточно.

В результате своих экспериментов я пришёл к выводу, что нет смысла разрабатывать и паять схему управления светом от датчика движения, когда в свободной продаже уже имеются готовые датчики, стоимость которых намного меньше стоимости охранного датчика и элементов схемы. Стоимость этих умных приборов от 200 до 350 рублей. Теперь никто в моей семье не задумывается о включении и выключении света в двух часто посещаемых комнатах.

Датчиков движения сейчас достаточно много. Каждый вид подходит под какую-то определенную задачу. Имеются датчики движения, которые лучше всего подходят для установки в коридор или любое другое помещение, где люди часто проходят, не задерживаясь при этом надолго. Датчик реагирует на движение, а время задержки на выключение у него, практически отсутствует. По этой причине устанавливать его в туалет или в ванную комнату нельзя. Иначе вам придется каждый раз, сидя на унитазе махать руками или совершать другие телодвижения для постоянного освещения комнаты. Поэтому, обязательно покупая датчик движения для конкретного помещения, изучите его характеристики по паспорту. Основная из них - длительность задержки выключения света после покидания помещения.

При установке датчика движения важно учесть параметры комнаты и расположение дверей.

Здесь надо запомнить следующее: датчик хорошо реагирует на любые движения, кроме прямого приближения и отдаления от него. Поэтому лучше всего ставить его вверху – на потолке, либо на боковой стене. Обязательно датчик должен "видеть" открывающуюся дверь, тогда он будет срабатывать сразу же при открытии двери, а не когда вы уже зашли в темное помещение.

Допустим необходимо установить датчик в коридоре на 4 двери, в котором нет окон. Отсутствие окон в данном случае даже на руку — не придется настраивать датчик под различные уровни освещения, вполне подойдет срабатывание датчика при каждом движении в коридоре, независимо от времени суток. На каждой стороне имеется по одной двери, это несколько усложняет задачу, так как нужно контролировать одновременно все 4 двери, чтобы вошедший человек не оказывался в темноте. Так как датчик имеет обзор 120 градусов, лучше его установить в угол комнаты (ведь, как известно, прямой угол - 90 градусов). Установка в середине стены в данном случае не подходит, так как при этом теряется из виду дверь в этой стене. Если считать, что двери №1, №2 и №3 – двери в кабинеты, или квартиры, а дверь №4 – входная с улицы, или лестничной площадки, то изображенное на рисунке расположение датчика является оптимальным. При этом расположении свет включится практически сразу при открывании кабинетных (квартирных) дверей, и с некоторым запаздыванием при открытии уличной двери №4.

Для освещения лестничной клетки датчик движения устанавливается на потолке или стене над лестницей так, чтобы в зоне его охвата оказался весь лестничный пролет, аналогично крепятся и осветительные приборы. Период включения освещения можно поставить небольшой - 1-3 минуты, так как человек не будет находиться на лестнице продолжительное время. Чувствительность датчика устанавливается по следующему принципу: полное или частичное отсутствие постоянного уровня освещения - максимальная чувствительность, уровень освещения - средняя или минимальная. В многоэтажном доме схема установки освещения делается для каждого лестничного пролета, то есть для лестницы на 3 этажа необходимо 2 датчика, для 4-х этажей - 3 датчика и так далее. Таким образом, при фиксировании движения на любом участке лестницы, соответствующий датчик движения будет включать освещение над этим участком и позволит Вам подниматься и спускаться по полностью освещенной лестнице, не заботясь о включении света.

В кладовой комнате, или подсобном помещении датчик движения устанавливается над дверью в помещение или немного сбоку, в зависимости от планировки конкретного помещения. Осветительные приборы устанавливаются в любом удобном месте. Датчик движения устанавливается на максимальный интервал включения освещения (10-15 минут, в зависимости от модели), а его "порог срабатывания" выбирается в зависимости от постоянного уровня освещенности помещения (например, в помещениях без окон можно установить максимальную чувствительность датчика, а в комнатах с естественным освещением - среднюю или минимальную). Теперь, при появлении человека в помещении, освещение будет включаться на 10-15 минут. Если человеку потребуется больше времени - достаточно, например, взмахнуть рукой, и датчик снова среагирует и включит свет. Если в помещении имеются стеллажи или оно делится на несколько комнат, дополнительные датчики помогут человеку постоянно находиться в освещенной зоне.

Для освещения больших уличных пространств лучше всего подходят прожекторы с датчиками движения. Прожектор подбирается, исходя из требуемой мощности (т.е., необходимой яркости освещения), и крепится на достаточной высоте (2-5 метров) вблизи стоянки автомобиля. Датчик движения устанавливается на среднюю или минимальную чувствительность (предотвращая дневные включения) и максимальный период включения (10-15 минут). При фиксировании движения на территории стоянки (перемещение автомобиля или человека), датчик будет включать прожектор на указанный период времени.

Немаловажным дополнением такого применения датчика движения является вопрос безопасности: в темное время суток датчик будет включать достаточно яркое освещение при появлении любого человека на автомобильной стоянке, что может отпугнуть незваных гостей и автомобильных воров.

Устанавливая датчик движения, необходимо помнить, что линза Френеля, которая составляет основной элемент прибора, должна быть свободной от любых предметов, которые могут перекрыть ей обзор. Угол обзора датчика движения является одной из основных его характеристик. Для помещений или пространства перед домом, где датчик можно установить на стене, лучше всего применить стандартный, такой, у которого горизонтальный угол реагирования составляет 180°. Хотя это и необязательно угол обзора реального датчика может быть несколько меньше. Для удобства можно установить датчик с двумя сенсорами, угол наблюдения которых в сумме тоже будет равен 180°. Чтобы угол реагирования датчика движения был максимальным (это позволит установить его на потолке помещения и охватить его целиком), следует установить устройство с тремя сенсорами, при этом угол реагирования составит 360°.

Линзы Френеля выглядят как тисненые листы или пленки, расположенные по окружности. Они отвечают за веерное разделение области наблюдения. Именно эти линзы принимают, фокусируют и изменяют направление инфракрасных лучей, которые затем включают сенсор, расположенный в глубине прибора. Если есть необходимость, радиус наблюдения линзы Френеля можно ограничить, закрыв отдельные сегменты "веера" обыкновенной самоклеящейся плёнкой, или изоляционной лентой.

Схема подключения датчика обычно нарисована на самом датчике. Из датчика выходит всего три провода, подключенные на переходную распределительную коробку. Цвета проводов – красный, коричневый и синий. Могут быть и другие расцветки, поэтому будьте внимательнее при изучении схемы изображённой на датчике, путать провода при их подключении нельзя. Типовая схема включения изображена на рисунке.

Возможно, в некоторых случаях будет полезно оставить контрольный выключатель, который будет действовать параллельно датчику движения. Например, нужно по каким-то причинам держать включенным свет в этой комнате в течение большого промежутка времени при отсутствии людей. Для этого надо параллельно датчику подключить стандартный выключатель света. Схема подключения изменится, и будет выглядеть как показано на рисунке. Такое подключение даст возможность при включении выключателя удерживать свет включенным сколь угодно долго. Своего рода "аварийный режим". В остальное же время выключатель должен быть в состоянии "выкл.", в таком случае управление освещением полностью переходит к датчику движения.

Самое сложное в установке датчика – подключение и протяжка проводов от датчика к плафону освещения. Учитывая небольшую мощность лампы освещения ванной комнаты, я использовал обычный тонкий четырёхжильный телефонный шнур, аккуратно проложив и приклеив его "Моментом" вдоль декоративного плинтуса прямо к стене. В уборной комнате датчик был размещён под плафоном освещения, над входной дверью. Для подключения туалетного датчика я использовал многожильные монтажные посеребрённые провода во фторопластовой изоляции (первое, что попало под руку, девать просто некуда), помещённые в кембрик. Брать можно любые провода, но учтите, если используете тонкие, в плохой изоляции вроде телефонного, то должны предусмотреть защиту от случайного замыкания в результате попадания влаги или нагрева проводов. И учтите, что датчик движения – электрический прибор, который использует сетевое напряжение 220 вольт, поэтому не допускайте его эксплуатацию в условиях постоянной повышенной влажности. Лучше будет, если при включении света у вас также будет включаться и вытяжная вентиляция. Благо, вытяжные вентиляторы "на любой вкус и цвет" продаются в свободной продаже. В туалете это исключит неприятные запахи, а в ванной – лишнюю влагу.