Не совсем обычная "кнопка". ИК датчик приближения.

Когда я начал писать этот обзор, то даже не знал к какой категории отнести данный товар.
Попробовать данное устройство (да, кнопка так же может быть устройством) хотел давно, получилось только сейчас, о чем и хочу поделиться.
Продолжение как всегда под катом.



К большому сожалению применения пока не будет, так как пришла она ко мне позже, чем планировалось (причина не в скорости доставки, а в некоторых других причинах) и пришлось применить гораздо более дорогое решение.

Существуют разные выключатели и переключатели.
Есть обычные, которые стоят у всех дома. Чтобы их включить или переключить, на них надо нажать.
Есть с датчиком прикосновения, на них не надо нажимать, а достаточно только прикоснуться.
А есть бесконтактные, но не в плане отсутствия контактов (хотя одно не мешает другому), а в отсутствии необходимости даже прикасаться к выключателю, достаточно только поднести к нему руку.
Вот о последнем типе таких устройств и пойдет дальше речь.

Начну пожалуй как всегда с описания и фото того, что получил, а уже в процессе расскажу что это, зачем и какие бывают примерные аналоги данного устройства.
Пришла она в аккуратной коробочке, сам выключатель (или вернее переключатель) был в прозрачном пакетике, но перед фото я его снял.


Внутри пакетика находилось.
Собственно переключатель.
Комплект крепежа, две пластиковые пробки и два шурупа.
Инструкция на английском языке, хотя к этому устройству она особо и не нужна, так как оно не имеет каких либо органов подстройки, а выходы подписаны сзади самого устройства.
Непонятная мне бумажечка.


Инструкция, а вдруг кому нибудь пригодится :)


Сама кнопка выполнена весьма качественно, металл крепкий, хоть и тонкий, очень похож на нержавейку, пластиковые части подогнаны хорошо.
Да и на вид довольно симпатичная, раздражает только надпись Exit, дальше напишу почему.


Сзади присутствуют 5 проводов.
Красный и черный соответственно плюс и минус питания, все соответствует общепринятой маркировке (бывают и исключения).
Желтый — общий контакт реле
Зеленый — нормально разомкнутый контакт
Белый — нормально замкнутый контакт.
Провода не сильно длинные, около 15см.


Вот мы постепенно и добрались до внутренностей.
Плата в устройстве двухсторонняя, сзади так же подписано назначение проводов, что очень приятно, так как бумажка, наклеенная сзади, вполне может оторваться, быть испорченной и т.п.
Задняя крышка не герметична, но подогнана вполне нормально, но отверстие для выхода проводов сделано с запасом, потому класс защиты указан только для передней панели.


По логике дальше должна быть фотография внутренностей. Она и будет, но сначала я сделаю небольшое лирическое отступление.
Для начала, какие бывают бесконтактные выключатели.
1. Ёмкостные, требуют прикосновения, либо поднесения руки на очень близкое расстояние. Наверное самое простое и дешевое решение. У меня был обзор с участием такого датчика.
2. Радиочастотные, работающие по принципу Доплера. Самые дорогие датчики.
3. Датчики, основанные на отражении ИК излучения. Простой и недорогой, но компромиссный вариант.

А теперь достоинства и недостатки.
Ёмкостные, относительно недороги, но желательно прикосновение к поверхности, могу некорректно работать в случае электромагнитных помех.
Радиочастотные, работают на очень высокой частоте, порядка 24ГГц. Сложные и соответственно дорогие, но меньше боятся помех, не боятся загрязнения поверхности, могут работать через непрозрачный пластик.
Инфракрасные, простая конструкция, дальность соизмеримая с радиочастотными, но может снизится если поверхность имеет сильные загрязнения и не работают через непрозрачные в ИК диапазоне материалы.

А теперь я попробую объяснить, почему я использую такие выключатели.
Помимо написания обзоров, паяния плат я занимаюсь установкой автоматических раздвижных дверей. и данные двери не всегда имеют в своем составе датчик движения.
А так как я устанавливаю такие двери и на предприятиях, то там действуют санитарные нормы, по которым желательно (а иногда обязательно, например в операционных и туалетах) применение активаторов открывания двери с бесконтактным управлением (есть даже специальные устройства, куда надо вставлять ногу, что ббы сработал контакт).

До недавнего времени я применял датчики Бельгийской фирмы Bea. Например такой


Стоимость одного такого датчика составляет (если ничего не путаю) около 130 долларов.
А часто надо два датчика на одну дверь.
Необходимо отметить, что данные датчики не антивандальные, обозреваемый исполнен более крепко, но антивандальным так же не считается.

Вот я плавно дошел до того, что бы показать как ИК датчик устроен внутри.
Сначала покажу само место, куда ставится плата, хорошо видно отверстия для передачи и приема ИК излучения, они сделаны так, что бы ИК приемник видел только отраженное излучение.
Плата сама по себе работать не будет.
Кстати, не помешала бы уплотнительная резинка по периметру металла, но в дорогом радиочастотном ее так же нет.


А теперь сама печатная плата устройства.
На ней видно —
ИК светодиод.
ИК фотоприемник, такие обычно применяются в различной радиоаппаратуре имеющей дистанционное управление, частота работы 38 КГц (измеренная).
Реле, его параметры соответствуют параметрам, указанным в инструкции.
Разъем для подключения проводов.
Вход по питанию имеет защиту в виде самовосстанавливающегося предохранителя и диода, защищающего от подключения питания неправильной полярности. дальше стоит стабилизатор питания на 5 Вольт, электролитические конденсаторы отсутствуют, что только повышает надежность.
Четыре двухцветных светодиода. Светят красным в обычном режиме и синим при срабатывании.
Микросхема управления, маленькая, 6 ног, в корпусе SOT23.


Для управления применена микросхема на которой написано 02En, я нашел в интернете описание, но не уверен, что это она, так как страница на китайском и похожа на страницу какой то непонятной торговой площадки или форума.
Она не просто постоянно генерит импульсы для управления светодиодом, а формирует некие последовательности пачек импульсов, на нее соответственно заведен фотоприемник.
Вследствие этого распознавание препятствия довольно корректное, на ИК пульт она не реагирует, как и на сильную засветку лампой накаливания (но это заслуга фотоприемника).


Естественно я измерил токи потребления в дежурном режиме и рабочем.
В режиме ожидания потребляет 27мА. Питание 12 Вольт.


В активном режиме немного больше, 38мА, так как включено реле.


В дежурном режиме подсветка имеет красный цвет, немного неравномерно, но может так и задумано.


В активном режиме подсветка синяя, но так как применен матовый светорассеиватель, то она не сильно напрягает.


Дальность срабатывания около 8см от руки и около 15см от листа белой бумаги.
Срабатывает очень четко даже на относительно быстрое движение рукой, после срабатывания находится около двух секунд в активном режиме, после этого переходит в режим ожидания.
На относительно тонкие предметы не срабатывает.


Конструкция довольно тонкая, большая часть утоплена, так как рассчитана на врезку в стену\панель.


На всякий случай я измерил основные размеры, вдруг кому нибудь пригодится.


Как я выше писал, питание составляет 12 Вольт, что намекает на то, что устройство предназначено для применения в охранных системах, да и надпись Exit говорит так же об этом.
Системы для промышленной автоматики имеют стандартное питание в 24 Вольта, причем могут работать и от постоянного тока и от переменного.
Думаю, что при несложной доработке можно вполне применять кнопку и с системами промышленной автоматики.
Кнопка могла бы быть очень удобна в различных сферах применения, но напрягает надпись, на мой взгляд можно было бы предлагать либо разные варианты надписи, либо давать в комплекте наклейки с различными надписями.
Сфера применения —
Устройства контроля доступа.
Управление открыванием дверей в помещениях, где необходимо дать команду на открывание без прикосновения, продуктовые предприятия, операционные, чистые комнаты, туалеты и т.п.
Просто места, где такое управление может быть удобным, например на кухне (с соответствующей декоративной доработкой) для включения освещения.

Вообще когда я писал этот обзор, то у меня было чувство легкого дежавю, похожие впечатления от устройства я описывал в обзоре считывателя. В частности очень понравилось качество изготовления и довольно продуманная и надежная на вид схемотехника.

В интернете я встречал как минимум два варианта для самодельной реализации подобного устройства, один на микросхеме LM567CN, а так же на микроконтроллере. Последний вариант я собирал и он успешно у меня используется, если интересно, могу как нибудь сделать обзор.

Резюме.
Плюсы.
Цена.
Хороший внешний вид.
Качественное изготовление и довольно продуманная конструкция.

Минусы.
Хотелось бы уплотнительную резинку по периметру, для герметизации.
Так как устройство может быть применено не только как кнопка выхода, то хотелось бы иметь варианты изменения надписи.

Мое мнение. Вполне достойная и простая замена для радиочастотных бесконтактных выключателей, к тому же не создающая радиочастотного излучения.

Данный товар был бесплатно предоставлен, для обзора и тестирования, магазином eachbuyer.

Думаю, что обзор данного устройства может быть полезен. Жду вопросов и комментариев.
Если что-то забыл упомянуть, пишите, добавлю.

P.S. Путем добавления копеечной микросхемы (и возможно одного резистора и конденсатора) можно переделать устройство в бистабильное, т.е. поднесли руку, включили, поднесли еще раз, выключили. Стоимость переделки около 20 центов, микросхема HEF4013BP.
Сейчас устройство работает как аналог не фиксируемой кнопки (как кнопка выхода в домофонах, хотя этот датчик и сделан для такого применения).
Возможно еще будет обзор с похожей доработкой :).