Датчик вибрации для использования в качестве простой системы наблюдения

Здесь представлен конфиденциальный сигнализация с использованием датчика вибрации для применения в качестве простой системы наблюдения для защиты дверей и окон. Его также можно использовать в качестве защиты багажа или шкафчика. Схема подает звуковой сигнал и загорается белый LED, когда обнаруживает даже небольшую вибрацию. Он компактен, работает от аккумулятора и может быть помещен в небольшую коробку.

В схеме используется миниатюрный датчик вибрации SW18020 P от Gaoxin. Его можно использовать по-разному для определения механических вибраций для активации сигнализации и других систем наблюдения в различных проектах по обнаружению вибрации.

Датчик вибрации

Датчик вибрации имеет два электрических контакта, которые в холостом режиме не соприкасаются друг с другом. При возникновении любого движения или вибрации контакты датчика замыкаются и касаются друг друга. Когда движение или вибрация прекращаются, контакты датчика return возвращаются в исходное положение, на расстоянии друг от друга. Замкнутые контакты при вибрации запускают подключенную к ним цепь. Авторский прототип показан на рис. 1.

Датчик вибрации оснащен небольшим пружинным механизмом, который заставляет контакты соприкасаться друг с другом, когда вибрация превышает определенный пороговый уровень. Два контакта, выходящие из датчика, изолированы сопротивлением более 10 МОм. Во время вибрации пружина внутри датчика вибрирует и мгновенно замыкает цепь между двумя клеммами.

Клеммы датчика вибрации не имеют полярности, но один контакт толстый. Он подключен к Vcc через резистор, а тонкий вывод подключен к цепи, подлежащей срабатыванию.

Максимальное рабочее напряжение датчика составляет 12 В постоянного тока, но он работает даже при 3 В. При использовании его в цепи он потребляет ток менее 5 мА и обеспечивает контактное сопротивление около 10 МОм в разомкнутом состоянии и менее 5 Ом в контактном состоянии. Он очень надежен, а время отклика составляет менее 2 мс. Он работает более 500 000 раз без поломок. Датчик вибрации показан на рис. 2.

Цепь и работа

Принципиальная схема датчика вибрации показана на рис. 3. Он построен на основе таймера NE7555 (IC1), npn-транзистора BC547 (T1), пьезозуммера (PZ1) и нескольких других компонентов.

Схема проста. Таймер NE7555 настроен в моностабильном режиме, чтобы активировать зуммер и белый LED примерно на две минуты, когда датчик обнаруживает вибрацию. Датчик вибрации напрямую подключен между контактом триггера 2 и контактом заземления 1 микросхемы IC1. NE7555 — это CMOS-версия таймера NE555, работающая от напряжения 3 В.

Датчик смещается резистором R1, который также поддерживает триггерный вывод 2 микросхемы IC1 в высоком состоянии в режиме ожидания. Когда датчик улавливает небольшую вибрацию, его контакты замыкаются и переводят контакт 2 таймера на уровень земли. Это запускает таймер, и его выходной сигнал становится высоким примерно на две минуты в зависимости от значений компонентов синхронизации R2 и C1. Когда на выходе таймера появляется высокий уровень, транзистор T1 начинает управлять белым LED мощностью 0,5 Вт и зуммером.

Схема питается от аккумуляторной батареи напряжением 4,5 В, обычно используемой в беспроводных телефонах. Его можно заряжать с помощью зарядного устройства для мобильного телефона if, в комплект поставки входит подходящая розетка. Светодиод 2 указывает на зарядку аккумулятора.

Создание и тестирование

Односторонняя схема PCB датчика вибрации показана на рис. 3, а схема его компонентов — на рис. 4. Соберите схему на PCB и поместите в подходящую коробку.
Подключите датчик вибрации к цепи с помощью разъема CON1. Приклейте датчик сверху на коробку if, он будет использоваться в качестве защиты багажа, или на окно или дверь if, будет использоваться в качестве вибрационной сигнализации.

Загрузите PDF-файлы PCB и компоновки компонентов: Нажмите здесь

Схема работает от батареи напряжением 4,5 В. Для зарядки аккумулятора требуется регулируемый источник питания 5 В.