الصنّاع العرب

دائرة إضاءة مصباح الغرفة آلياً عند الدخول

وصف المشروع

باستخدام حساس الحركة PIR – motion detector وعند دخول شخص الغرفة يضاء المصباح تلقائياً ويظل مضاءً حتى خروج الشخص من الغرفة وتنعدم الحركة بالداخل.
تستخدم هذه الدائرة فى المنازل الذكية التى تعتمد على سهولة تشغيل الأجهزة والتحكم بها.

الهدف من المشروع

  • تعلم استخدام حساس الحركة PIR
  • استخدام إشارة جهد صغير كإشارة لتشغيل دائرة تعمل ب 220 فولت
  • توفير الطاقة حيث يتم إطفاء المصباح عند عدم الحاجة

المكونات

العدد النوع

1

حساس حركة

PIR sensor

1

مقاومة 1 كيلو أوم

Resistor 1 kilo ohm

1

ترانزيستور BC547

Transistor BC547

1

دايوود 1N4007

Diode 1N4007

1

ريلاي 6 فولت

relay 6 volt

1

مصباح كهربي ومصدر كهرباء 220 فولت

Light bulb and 220 volt source

1

بطارية 9 فولت

Battery 9 volt

 

توصيل الدائرة


شرح المكونات

  • حساس الحركة PIR sensor

وله أشكال متعددة من الخارج حسب تصنيع كل شركة، أما من الداخل فهو بهذا الشكل:

يوجد له 3 أطراف كما بالصورة السابقة:

  • طرف أرضى Ground
  • طرف التغذية Vcc ويوصل بمصدر 5 فولت
  • طرف الخرج Output والذي يعطي إشارة الخرج عند الإحساس بالحركة

يوجد أيضاً مفتاحين يتم استخدامهما لضبط الحساسية وتوقيت إرسال إشارة الخرج كما بالصورة (مقاومتين متغيرتين).

لتحميل ورقة البيانات datasheet الخاصة بحساس الحركة PIR sensor (منتج إحدى الشركات كمثال) من هنا.

  • الريلاي Relay

وهذه صورته الخارجية:

وهذا الرسم يوضح التوصيل من داخله:


يوجد للريلاي Relay خمسة أطراف وهم:

– Common: أي الطرف المشترك ويكون هذا أحد طرفي الدائرة المراد تشغيلها.
– NC : normally Close أو Normally Connected أي أن هذا الطرف متصل بالـ common
– NO : normally Open وهذا الطرف يكون غير متصل بطرف common وعند عمل الريلاي يتصل الطرفان ببعض، ويكون هذا الطرف هو الطرف الآخر للدائرة المراد تشغيلها.
– طرفي الملف Coils: وعند مرور التيار بينهما يعمل الريلاي ويتلامس طرفي common و NO
فائدة الريلاي هي أنه يمكنك التحكم في دائرة تعمل بجهد 220 فولت من خلال إشارة جهد صغيرة 5 فولت ولن تتأثر الدائرتين لأنهما معزولتين.

لتحميل ورقة البيانات datasheet الخاصة بالريلاي Relay (منتج إحدى الشركات كمثال) من هنا، سيساعدك فى تحديد الأطراف وقيمة الجهد العظمى التى يمكن لملف الريلاي تحملها وعادة تكون الأطراف مرسومة أسفل العنصر مثل الشكل بالأعلى.

  • الترانزيستور BC547

وهو من نوع NPN ويعمل كمفتاح switch حيث طرفي المجمع collector والباعث Emitter مفصولين عن بعضهما، وعندما يستقبل طرف القاعدة Base إشارة يقوم الترانزيستور بتوصيل طرفي collector و Emitter و نستخدمهما فى إغلاق الدائرة لكي تعمل.

والدائرة المراد تشغيلها عن طريق الترانزيستور هى الريلاي، فعندما يمر التيار فى Base الخاص بالترانزيستور يمر التيار من طرف Collector إلى طرف Emitter وبالتالى تغلق الدائرة المتصلة بملف الريلاى coil فيتلامس طرف common مع طرف NO: normally open وعندئذ يضاء المصباح الكهربائى كما هو موضح بالرسم.

لتحميل ورقة البيانات datasheet الخاصة بالترانزيستور BC547 (منتج إحدى الشركات كمثال) من هنا، ولمعلومات أخرى عن الأنواع المختلفة للترانزيستور اضغط هنا.

  • الدايوود Diode

وفائدة الدايود هي منع مرور التيار بشكل عكسي كنوع من الحماية فى الدائرة.

ولتسهيل تحديد طرفي الدايود انظر الرسم:


لتحميل ورقة البيانات datasheet الخاصة بالدايوود Diode 1N4007  (منتج إحدى الشركات كمثال) من هنا، وللمزيد حول عنصر الدايوود اضغط هنا.

وأخيراً

  • المقاومة Resistor

المقاومة هى عنصر الكتروني فائدته إعاقة مرور التيار بقدر معين يتناسب مع قيمة المقاومة، فالتيار المار فى مقاومة 100 أوم يكون أكبر من التيار المار فى مقاومة 10 كيلو أوم عند تطبيق نفس قيمة الجهد عليهما.
تقاس المقاومة بوحدة الأوم (ohm) ويرمز لها بهذا الرمز: وشكل المقاومة في الدوائر كالتالي:

أو

وللمقاومة ألوان يتم من خلال ترتيب الألوان هذه تحديد قيمة كل مقاومة، والجدول التالي يوضح القيم الخاصة بكل لون:

من خلال هذا الرابط يمكنك حساب قيمة المقاومة بالألوان أو من هذا الرابط، وللمزيد من الشرح فى هذا الرابط.

  • لوحة اختبار الدوائر Bread board

هذه اللوحة مفيدة جداً في التجارب، يمكنك توصيل عناصر دائرتك عليها للتأكد من عملها بالشكل السليم وعمل التعديلات عليها قبل صناعتها على لوحة نحاسية مطبوعة، أو لمجرد التجربة فقط وذلك لسهولة التوصيلات كما سنرى.

تحتوي معظم اللوحات هذه على صفين على الجوانب أحدهما أحمر والآخر أزرق كما بالصورة بالأسفل (A  و D)، وكل النقاط في طول هذا الصف متصلة ببعض.

باقي النقاط في المنتصف يمين ويسار الفراغ المنتصف (B و C) مقسمة طولياً وليس أفقياً كما بالأحمر والأزرق، والصورة التالية توضح لك النقاط المتصلة ببعضها:

ويتم تركيب العناصر بإدخال الأطراف المعدنية في الفراغات، والعناصر المراد توصيلها معاً يتم إدخال الأطراف في نفس العمود (حيث كل 4 نقاط رأسية متصلة ببعض).

ملحوظة: الصفين الموجب يمين ويسار اللوحة غير متصلين ببعض، والصفين الأرضي أيضاً لذا عليك توصيلهم بهذا الشكل:

يمكنك تتبع الصورة في بداية الشرح لإتمام توصيل العناصر ببعضها، وللمزيد عن كيفية استخدام لوح التجارب (Breadboard) اضغط هنا.

  • مجموعة أسلاك التوصيل Connecting wires

ينصح بالحصول على مجموعة أسلاك للتوصيل مثل التي بالصورة وتستخدم في توصيل العناصر ببعضها أو التوصيل بأجزاء خارجية مثل لوحة الأردوينو والحساسات وغيرها.

وللمزيد عن استخدام الأسلاك (wires) اضغط هنا.

تجربة وتشغيل الدائرة

يجب أن يمر التيار من البطارية 9 فولت إلى ملف الريلاي Coil ولكن الدائرة مفتوحة الآن بواسطة الترانزيستور، وعند تحرك جسم أمام حساس الحركة تمر إشارة خرج من الحساس إلى طرف قاعدة الترانزيستور Base فيعمل الترانزيستور كمفتاح ويصل طرفي Collector و Emitter فيمر تيار البطارية بملف الريلاي فيتلامس طرفي الريلاي ويضاء المصباح، هذا يتم بسرعة، وعند توقف حركة الجسم تنعدم إشارة الخرج من الحساس فتفصل الدائرة بواسطة الترانزيستور.

يمكنك تجربة محاكاة الدائرة من هنا، وفى هذا الرابط ستجد الدائرة مرسومة كما هو مُوضح بالأعلى، للتشغيل اضغط على زر Start Simulation لبدء المحاكاة، بعد ذلك اضغط على حساس الحركة PIR ستجد منطقة مظللة وبها دائرة صغيرة، المنطقة المظللة هى دلالة لمدى تغطية الحساس، والدائرة الصغيرة هى الجسم المتحرك، ما عليك فعله هو تحريك الدائرة الصغيرة لتفعيل عمل الحساس وستجد المصباح يعمل.

يمكنكم تحميل رسم وتصميم الدائرة ببرنامج Fritzing من هنا.

ولتحميل برنامج Fritzing المجاني من خلال الموقع الخاص اضغط هنا.

ويمكنك أيضاً البحث في الموقع عن تصميمات ورسومات لدوائر مختلفة واسعة المجال وتطبيقات متنوعة ورائعة (جربها الآن).

أتمنى أن يكون الدرس مفيداً لكم.

محمد عبد الحميد

4 تعليقات

اترك رد

تابعنا