Подсветим темные углы - инфракрасный датчик движения (HC-SR501) с доработкой

На данный датчик движения было немало обзоров, в том числе и мой. Прошлый раз я описывал его применение для автоматического освещения веранды. В этот раз хочется рассказать про свое решение для автоматического плавного включения и выключения света с заданным интервалом гашения. Будет и плата и код и внедрение полученного решения. Желающих исключить темные пятна в своей бытовой жизни приглашаю под кат.

Подробно характеристики и фотографии этого датчика есть в моем прошлом обзоре. Кратко напомню:
— максимальная дальность обнаружения движения под прямым углом к сенсору составила 6,7 метров;
— под углом в 160 градусов — 5 метров;
— крутилка Sx — меняет расстояние обнаружения под прямым углом с 2,8 до 6.7 метров;
— крутилка Tx — меняет время удержания 1 на выходе OUT c 6 до 290 секунд.

Следует отметить, что проблем с этим датчиком не было, решение по освещению веранды работает хорошо. Этот обзор можно считать продолжением.

В своем предыдущем обзоре я рассказал про решение проблемы питьевой воды на даче. Та поделка потребовала подвести коммуникации близко к раковине (питание и сеть). Я не случайно установил в металлическом ящике блок питания существенно большей мощности, так как рассчитывал его использовать не только для бочки.

Пространство под раковиной у меня закрывается дверцами и используется для хранения разных предметов обихода. При этом существовала одна досадная неприятность, даже днем или при включенном освещении веранды, на полках ниши было довольно темно. Это мешало быстро найти нужный предмет, да и вернуть его на место. Периодически проскакивала мысль организовать там какое либо освещение. Рядом с раковиной у меня находится стационарный мангал, под которым имеется пространство для дров, которое тоже не мешает подсветить. Наличие мощного блока питания прямо рядом с местом требуемой подсветки активировало мои мысли по поводу подсветки.

Требуется довольно простое решение питающееся от 12 Вольт с простым автоматическим включением и выключением. В этот раз управление и мониторинг по сети я посчитал избыточным. Сразу возникла мысль про предмет обзора, но данный PIR-датчик сам не умеет коммутировать нагрузку. Использование какого-то простого устройства управления нагрузкой (реле, ключевой транзистор) конечно позволит организовать управление, но будет иметь ряд недостатков:
— освещение будет включатся и выключать резко (бить по глазам);
— таймаут бездействия жестко определяется возможностями PIR-датчика (лично мне удобнее при обнаружени активности включить свет на довольно-большой промежуток времени, чтобы вообще не думать о свете.
Все эти недостатки хотелось устранить, и я решил это сделать с помощью простенького контроллера. В наличии у меня были ATiny85, хотя вполне устроили бы и ATiny13.

В голове родилась такая схема:

Из входных 12 В с помощью линейного стабилизатора ams1117-5 добываем 5 В для питания контроллера и PIR-датчика. PIR датчик подключен на пин PB4 контроллера. Вывод контроллера PB0 будет использоваться как аналоговый выход, управляя затвором полевого n-канального транзистора добытого со старой материнской платы (70T03GH). Таким образом, контроллер анализируя данные с PIR-датчика и, помня предыдущие события, задает интенсивность свечения приоткрывая MOSFET.

В программе Sprint Layout получилась такая платка:

Размеры ее существенно меньше чем размеры обозреваемого датчика. Плату легко доработать под ATiny13, корпус которой немного уже.

Изготови плату. Печатаем на спецбумагу:

На мои заготовки для плат вошло аж 9 штук, решил так и изготовить.

Результат термотрансфера:

Результат травления:

Разрезаем:

Лудим сплавом Розе:

Так как я решил платки датчика и нашу разработку соеденить между собой, подогнем выводы датчика:

Припаиваем компоненты и собираем все в кучу, получилось как-то так:




Далее, необходимо загрузить программу, процесс подключения ATiny и заливки кода я подробно описывал здесь, отличий нет. сама программа довольно сложная, и не всякий сможет понять что она делает:

#define PIR_PIN 4
#define LED_PIN 0

#define SPEED_ON 5
#define SPEED_OFF 30

#define TIMEOUT_LED 200000UL

unsigned long AutoTimeOn = 0;
boolean LedOn = false;

void setup() {
  pinMode(PIR_PIN, INPUT);
}

void loop() {
  if (digitalRead(PIR_PIN)){ 
    if(!LedOn){
      for(int i = 0 ; i <= 255; i++) { 
        analogWrite(LED_PIN, i);         
        delay(SPEED_ON);                            
      }
      LedOn = true;
    } 
    AutoTimeOn = millis();
  }else if (!digitalRead(PIR_PIN) && LedOn && ((unsigned long)(AutoTimeOn + TIMEOUT_LED)) < millis()){ 
    for(int i = 255 ; i >= 0; i--) { 
     analogWrite(LED_PIN, i);         
     delay(SPEED_OFF);                            
    } 
    LedOn = false;
  }
}

SPEED_ON, SPEED_OFF — определяют скорость включения и выключения, задавая временной интервал между очередной сменой градации яркости.
TIMEOUT_LED — определяет временной интервал, в течении которого светильник будет светить после последнего срабатывания датчика. Тут отмечу, что данная величина складывается со временем отрегулированным потенциометром на датчике, так что лучше потенциометром выставить минимальное время и при необходимости увеличить.

В качестве корпуса использовал маленькую распаячную коробку:

Делаем отверстие перьевым сверлом (я использовал на 24 мм):


В качестве источника света будет использоваться светодиодная лента в специальных алюминиевых направляющих, купленных в Леруа Мерлен:

Режем ленту на куски по 1 метру и припаиваем проводки. Я рекомендую зачищать от изоляции минимальное количество провода:

В качестве провода использовал ШВВП 2x0.5. Соединение ленты и провода защищаем термоусадкой:


Немного монтажа:





Тестирование света от блока питания (без разработанной схемы):



Заодно читатели увидят мой хэнд-мейд не имеющий отношения к электронике.

Ну и напоследок видео работы:





На этом заканчиваю. Всем света и добра. Спасибо тем кто дочитал до конца, надеюсь кому-то информация окажется полезной! Если будет интересно, продолжу писать про дачное творчество.