|
Met dit klein en goedkoop bouwpakketje kunt u een eenvoudig PIR-alarm bouwen waarmee u uw deuren, carport en tuin kunt beveiligen. Als iemand binnen het bereik van het alarm beweegt, gaat er tien seconden een akoestisch alarm af.
|
Kennismaking met dit infrarood alarm
Naamloos en merkloos
Zoals zo vaak met dergelijke goedkope Chinese producten is dit bouwpakketje volledig naam- en merkloos. U vindt het door de googlen op 'infrared electronic alarm kit electronic diy learning kit' voor een prijs van ongeveer € 6,00 op de bekende Chinese sites zoals Banggood en AliExpress. Als u er vijf bestelt daalt de prijs zelfs tot € 4,50 per stuk. Voor dat geld krijgt u een compleet infrarood alarm met een PIR-detector en een ingebouwde alarmgever, zie onderstaande foto waar wij het eindresultaat van uw geknutsel voorstellen.
De afmetingen van het alarm zijn 9,0 cm bij 5,5 cm bij 3,5 cm. U kunt het apparaatje met de beugel op een muur bevestigen en in alle richtingen draaien. Het alarm wordt gevoed door vier AAA batterijtjes van 1,5 V en heeft een schuifschakelaar waarmee u het in- en uitschakelt. Het apparaatje maakt zeer zeker geen oorverdovend lawaai, maar het alarm is luid genoeg om onwelkom bezoek af te schrikken.
 |
| Het resultaat van een paar uurtjes knutselen. (© 2020 Jos Verstraten) |
Meer informatie over de werking van een PIR-alarm
Als uw interesse ook uitgaat naar hoe een door u gebouwde schakeling werkt, raden wij u de lectuur van dit artikel op dit blog aan: Componenten: PIR-sensoren.
In dit artikel wordt de werking van PIR-sensoren besproken en maakt u ook kennis met het speciale IC dat in dit bouwpakket wordt toegepast.
De levering van het pakket
In de onderstaande foto zijn alle geleverde componenten van dit bouwpakket verzameld. De kwaliteit van de elektronische onderdelen is goed. Voor een pakket dat door de aanbieders wordt aanbevolen als 'educatieve bouwdoos' had men echter wel voor wat grotere onderdelen mogen kiezen. Zo zijn de geleverde weerstandjes extreem klein, waarschijnlijk 1/8 watt exemplaren. Levering van 1/4 watt exemplaren had de prijs nauwelijks beïnvloed maar was misschien minder afschrikwekkend geweest voor de doe-het-zelver die voor het eerst een printje wil gaan vol solderen.
 |
| De onderdelen van het bouwpakket. (© 2020 Jos Verstraten) |
Een bouwbeschrijving die er geen is
Bij een bouwpakket hoort, als de leverancier doet wat hij moet doen, een goede bouwbeschrijving. Helaas valt dat tegen. Er wordt één velletje A4 meegeleverd met wat Chinese tekst en een paar tekeningetjes en onduidelijke foto's. Dit bouwpakketje wordt aangeboden als 'diy learning kit' dus geschikt om een absolute beginner warm te maken voor de elektronica als hobby. Met zo'n ontoereikende bouwbeschrijving zal dat helaas niet lukken, wel integendeel! Toegegeven moet worden dat alle leveranciers vermelden dat er geen goede beschrijving wordt meegeleverd: 'Wij leveren geen handleidingen, let op dit voordat u het koopt, sorry voor al het ongemak.'
Vandaar dat wij in dit artikel iets uitgebreider op de nabouw ingaan dan dat wij normaal doen.
 |
| Het velletje A4 papier dat wordt meegeleverd. (© 2020 Jos Verstraten) |
De print voor de schakeling
De geleverde print is enkelzijdig en van uitstekende kwaliteit. De soldeereilandjes zijn groot genoeg om iemand die begint met het leren solderen van elektronica schakelingen niet af te schrikken.
 |
| De twee zijden van het printje. (© 2020 Jos Verstraten) |
Het schema van het infrarood alarm
Wij hebben de moeite genomen het slordige schema op het velletje A4 duidelijker te hertekenen. De PIR-sensor Y1 wordt gevoed via de weerstand R1. De condensatoren C2 en C3 ontkoppelen deze voedingsspanning. Het uitgangssignaal van de sensor gaat via de weerstand R7 (let op, slechts 2,2 Ω) naar de ingang van IC1. Dat is een BISS0001, een IC dat speciaal is ontworpen voor het verwerken van de signalen van PIR-sensoren. De onderdelen rond dit IC stellen de interne versterkers en filters in.
Het uitgangssignaal van dit IC op pen 2 stuurt via de weerstand R13 (ook slechts 2,2 Ω) de voedingsaansluiting van IC2. Dat is in feite geen IC, maar een uiterst kleine module die een typisch alarmgeluid genereert. Via de twee transistoren VT1 en VT2 wordt dit signaal versterkt. De belasting van beide transistoren bestaat uit een paar wikkelingen van de spoel L1. Dat is een spaartrafo. Het signaal in die paar wikkelingen wekt over de volledige spoel een vrij groot signaal op. Dit signaal wordt gebruikt voor het voeden van een piëzo-ceramische resonator BL. Deze produceert het alarmgeluid.
 |
| Het schema van het infrarood alarm. (© 2020 Jos Verstraten) |
De bouw van het infrarood alarm
Goede kwaliteit onderdelen, maar wel heel klein
Zoals reeds geschreven zijn de geleverde onderdelen van een goede kwaliteit, maar wel heel klein. Zo zijn de meegeleverde weerstandjes slechts drie millimeter groot! Voor het ontcijferen van de kleurcode is een vergrootglas een absolute noodzaak. Controleer, voor de zekerheid, de waarde van de weerstanden met uw multimeter. Nauwkeurig werken bij het solderen van de componenten op de print is absoluut noodzakelijk!
 |
| De weerstandjes zijn wel erg klein. (© 2020 Jos Verstraten) |
Het bestukken van de print
Begin met het solderen van de kleine draadbrug J1 boven de PIR-detector Y1. Gebruik hiervoor een stukje van een van de aansluitdraden van een weerstand.
Vervolg met het solderen van de vier liggende weerstanden R3, R6, R13 en R15. Let op de waarde van R13! Die is 2,2 Ω met als kleurcode rood-rood-goud. Nu soldeert u de tien staande weerstanden in de print. Let op R7, deze is ook 2,2 Ω.
Vervolgens monteert u de zeven nF-condensatoren. Dat zijn de kleine bruine schijfje met waarden als 102, 103 en 104. Nu is het de beurt aan het IC BIS0001, u moet eerst de pootjes een beetje naar binnen buigen. Vervolg met de schakelaar K1, knip twee millimeter van het schakelaar asje af.
Bij de vijf elco's (de zwarte cilindertjes) moet u opletten op de juiste positie. De gearceerde aansluiting op de componentenopdruk is de negatieve aansluiting. Let er bij het solderen van de twee transistoren op dat de ene een 9014 is en de andere een 9013. De aansluitingen van de pyro-elektrische detector Y1 moet u helemaal door de print duwen, zodat de sensor op het printopppervlak rust.
Bij het monteren van het spoeltje L1 moet u goed letten op de aansluitingen waartussen een lage weerstand staat en deze waartussen een hoge weerstand staat. Meet dat even op met uw multimeter, de twee draden waartussen een weerstand van ongeveer 17 Ω staat moet u in de gaatjes duwen die wij op de printtekening met een blauw lijntje hebben verbonden. Let op dat dit lijntje niet op de print staat, dit hebben wij ter verduidelijking op onze foto van de print ingetekend.
Uit de onderstaande foto krijgt u een indruk van de compleet gemonteerde print.
 |
| De compleet gemonteerde print. (© 2020 Jos Verstraten) |
De montage van de IC2 module
Als het goed is hebt u nu nog één weerstandje van 100 kΩ liggen. Dat moet u op het kleine printje van de geluidsgenerator module IC2 solderen, zoals getoond in de onderstaande foto. Nadien monteert u dit printje in de gleuf in de grotere print en soldeert de vier soldeerstrips aan de rand van het printje vast op de vier soldeerstrips naast de gleuf.
 |
| Solderen van de laatste weerstand op de module IC2. (© 2020 Jos Verstraten) |
De bedrading van de hoofdprint
In het pakket zitten twee korte en twee lange draadjes. De twee korte soldeert u in de gaatjes '+' en '-' op de print, de twee lange in de gaatjes 'BL' naast het spoeltje.
De onderdelen in de behuizing monteren
Nu moet u de mechanische onderdelen, die in de onderstaande foto zijn voorgesteld, in de behuizing aanbrengen. Klem de lensfolie [1] met de geribbelde kant naar buiten via het grijze juk [2] in de ene helft van de behuizing. Klem de piëzo-ceramische transducer [3] in dezelfde helft van de behuizing. Monteer de vier batterij veertjes [4] en de batterij klem [5] in de andere helft van de behuizing.
 |
| Voorbereidingen in de behuizing. (© 2020 Jos Verstraten) |
De elektronica inbouwen
U kunt vervolgens de print met drie meegeleverde zelftappende schroefjes in de ene helft van de behuizing monteren. Hierbij moet u de losse knop van de schuifschakelaar over het zwarte asje van de printschakelaar monteren. De knop van de schakelaar schuift dan heen en weer tussen de rand van de print en de rand van de behuizing. Leg beide helften van de behuizing naast elkaar en soldeer de twee korte draadjes aan de twee batterijklemmen. Denk aan de juiste polariteiten, plus aan plus en min aan min. Soldeer de twee lange draadjes aan de buitenste en de middelste elektrode van de piëzo-ceramische transducer.
U kunt tot slot beide helften van de behuizing in elkaar klikken, de vier AAA batterijen monteren en het kastje in het kogelgewricht van de muurbevestiging klikken.
 |
| De laatste werkzaamheden. (© 2020 Jos Verstraten) |
Het infrarood alarm in de praktijk
Inschakelen
Na het in de AAN-positie zetten van de schuifschakelaar zal de schakeling gedurende ongeveer tien seconden een alarm geven. Dat is een mooie controle op de staat van de batterijen. Volgens de gegevens op de verkoopsites heeft dit alarm een volume van 90 dB. Dat is écht niet haalbaar, maar het geluid is hard genoeg om een ongewenste bezoeker af te schrikken.
Het stroomverbruik
Het alarm verbruikt in rust ongeveer 50 μA stroom en als het alarm afgaat ongeveer 60 mA.
Het bereik
Bij het door ons gebouwde exemplaar bedraagt het bereik meer dan zes meter.
Infrared alarm kit
