اخترع صامويل بانغو أول كاشف للحركة في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، وكان جهاز الإنذار ضد السرقة. طبق أساسيات الرادار على الموجات فوق الصوتية - تردد لاكتشاف النار أو اللصوص وما لا يسمعه البشر. يعتمد كاشف الحركة صموئيل على مبدأ تأثير دوبلر. في الوقت الحاضر ، تعمل معظم أجهزة كشف الحركة وفقًا لمبدأ كاشف Samuel Bango. يمكن لأجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء ومستشعرات الميكروويف اكتشاف الحركة من خلال التغييرات في الترددات التي تصدرها.

تستخدم أجهزة كشف الحركة كنظم أمان في البنوك والمكاتب ومراكز التسوق وأيضًا كجهاز إنذار للمتطفلين في المنزل. يمكن لأجهزة كشف الحركة السائدة أن توقف الحوادث الخطيرة عن طريق استشعار الأشخاص الموجودين على مقربة من الكاشف. يمكننا مراقبة كاشفات الحركة في مراكز التسوق أو المتاجر ذات الأبواب الأوتوماتيكية. العنصر الرئيسي في دائرة كاشف الحركة هو المستشعر العاكس بالأشعة تحت الحمراء المزدوجة أو أي مستشعر كشف آخر.

كاشف الحركة

أنواع مستشعرات كشف الحركة

كاشف الحركة هو جهاز يكتشف حركة الأشخاص أو الأجسام المتحركة ويعطي الإخراج المناسب لوحدة التحكم الرئيسية. بشكل عام ، تستخدم أجهزة الكشف عن الحركة مستشعرات مختلفة مثل مستشعرات الأشعة تحت الحمراء ، وأجهزة الاستشعار فوق الصوتية ، وأجهزة استشعار الميكروويف ومستشعر الأشعة تحت الحمراء السلبية. تم ذكر مجسات كشف الحركة أدناه.

1. مستشعر الأشعة تحت الحمراء السلبية (PIR)

مستشعر PIR

تكتشف مستشعرات PIR ارتفاع حرارة جسم الشخص عندما يقترب منه. هذه المستشعرات صغيرة ومنخفضة الطاقة وغير مكلفة وسهلة الاستخدام. نظرًا لهذه الأسباب ، تُستخدم مستشعرات PIR بشكل عام في الأدوات والأجهزة المنزلية والمؤسسات التجارية والصناعات وما إلى ذلك. يعطي PIR مخرجات رقمية عندما يكتشف الحركة. يتكون من مستشعر كهربائي حراري يكتشف الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من البشر.

2. مجسات فوق صوتية

مجسات فوق صوتية

بشكل عام ، تسمى أجهزة الاستشعار بالموجات فوق الصوتية أيضًا بالمحولات ، وتستخدم هذه المستشعرات لقياس انعكاس جسم متحرك. عندما يتم تطبيق جهد على شكل نبضة كهربائية على محول الطاقة فوق الصوتي ، فإنه يهتز مع طيف معين من الترددات وينتج موجات صوتية. عندما يأتي أي عائق ضمن طيف مستشعر الموجات فوق الصوتية ، فإن الموجات الصوتية تنعكس (أصداء) وتولد العملية نبضًا كهربائيًا. وبالتالي ، يتم الكشف عن حركة الجسم باستخدام أنماط الصدى هذه.

3. مجسات الأشعة تحت الحمراء

مستشعر IR

مستشعر الأشعة تحت الحمراء عبارة عن جهاز إلكتروني يصدر أو يكتشف الأشعة تحت الحمراء لاستشعار جوانب خلفيته. يتكون هذا من مصدر IR LED الذي ينبعث الضوء باستخدام أطوال موجية محددة للأشعة تحت الحمراء . تستقبل دائرة الكاشف هذا التردد الخاص لحزمة الأشعة تحت الحمراء والذي يتكون أيضًا من مكون بصري لتركيز الأشعة تحت الحمراء وأيضًا للحد من الاستجابة الطيفية.

دائرة كاشف الحركة

يمكن تنفيذ دائرة كاشف الحركة باستخدام وحدات تحكم مختلفة مثل 555 timers ، microcontroller ، إلخ ، وباستخدام مختلف مجسات مثل IR و PIR وأجهزة الاستشعار فوق الصوتية التي تمت مناقشتها أعلاه.

دائرة كاشف حساس الحركة مع مؤقت

يتكون كاشف الحركة من قسمين: جهاز الإرسال والاستقبال. يتم استخدام مؤقت 555 ومستشعرات الأشعة تحت الحمراء في قسم جهاز الإرسال ، بينما يتم استخدام الترانزستور الضوئي ، جهاز توقيت 555 آخر ويتم استخدام جهاز الإنذار في قسم الاستقبال. في قسم جهاز الإرسال ، يولد مستشعر الأشعة تحت الحمراء حزمة عالية التردد ، ويعتمد هذا التردد على ثابت RC الخاص بالمؤقت. في قسم المتلقي ، أ صور الترانزستور يتيح التوصيل لدائرة المؤقت إنشاء إنذار لفترة محددة تعتمد أيضًا على ثابت RC.

رسم تخطيطي لكاشف الحركة

دائرة كاشف الحركة

لاستشعار حركة أي كائن ، يتم وضع مستشعر الأشعة تحت الحمراء والترانزستورات الضوئية بطريقة يتم فيها إعاقة الشعاع المنبعث من IR LED باتجاه الترانزستور. في قسم جهاز الإرسال ، ينتج مستشعر الأشعة تحت الحمراء شعاعًا عالي التردد يبلغ 5 كيلو هرتز بمساعدة المؤقت 555 ، والذي تم ضبطه على عدم استقرار الهزاز المتعدد ، ويتم استقبال التردد الناتج عن المستشعر في جهاز الإرسال بواسطة الترانزستور الصورة.

عندما لا يكون هناك انقطاع بين مستشعر الأشعة تحت الحمراء والترانزستور الضوئي ، فسيكون التردد في مرحلة واحدة ، وبالتالي لن تعطي هذه الدائرة أي خرج في جانب المستقبل. عندما يكون هناك اضطراب بين حساس الأشعة تحت الحمراء والترانزستور الضوئي ، سيكون التردد الذي اكتشفه الترانزستور في مرحلة مختلفة. يؤدي هذا إلى جعل المؤقت يصدر صوتًا طنينًا. بهذه الطريقة ، يمكن للمرء تصميم إنذار كاشف الحركة لعدة تطبيقات.

كشف الحركة بواسطة متحكم دقيق

تستخدم هذه الدائرة متحكم كجهاز تحكم رئيسي على غرار الموقت في المشروع أعلاه. يستخدم هذا النظام أيضًا جهاز استشعار فوق صوتي لاكتشاف حركة أي جسم. كما ناقشنا أعلاه ، يكتشف المستشعر بالموجات فوق الصوتية كائنًا باستخدام موجات صوتية بتردد طيفي محدد. هذه كشف الكائن بواسطة جهاز الاستشعار بالموجات فوق الصوتية يتم تنفيذه في هذا المشروع لتشغيل مسدس الباب عن طريق برمجة وحدة التحكم الدقيقة بشكل صحيح.

كشف الحركة بواسطة متحكم

عندما يتم استشعار حركة الجسم بواسطة مستشعر الموجات فوق الصوتية الذي يعمل بتردد صوت 40 ميجاهرتز ، فإنه يعطي إشارات إلى وحدة التحكم الدقيقة كإشارة مقاطعة. من خلال تلقي هذه الإشارة ، يرسل الميكروكونترولر إشارات الأوامر إلى دوائر الترانزستور لتشغيل مسدس الباب. مع هذا كشف الحركة بالموجات فوق الصوتية ، يمكن للمرء تشغيل عدة أحمال مثل المصابيح والمراوح والأجهزة الأخرى بدلاً من مسدس الباب.

تطبيقات دائرة استشعار الحركة

يمكن استخدام كشف الحركة في:

المكاتب والبنوك ومراكز التسوق وجهاز إنذار الدخيل في المنازل.
التحكم الآلي في الإضاءة وآلات العد.
العديد من الأنظمة مثل أنظمة أتمتة المنزل ، أنظمة وأنظمة تحكم موفرة للطاقة و أنظمة فتح الباب التلقائي

وبالتالي ، تختتم هذه المقالة بوصف موجز وشرح ومعلومات حول دائرة كاشف الحركة ومبادئ عملها. نأمل أن يكون لديك مفهوم وفهم أفضل لكاشف الحركة ، علاوة على أي استفسارات بخصوص هذا المقال أو مشروع التحكم باللمس ق ، يرجى مشاركة آرائك حول هذه المقالة في قسم التعليقات أدناه.

اعتمادات الصورة