موضوعنا اليوم هو عن حساس مميز بالحقيقية و لكنه ليس من الحساسات المشهورة ألا أنك يمكنك إستخدامه في كثير من الطبيقات المتقدمة
حساس RCWL-0516 أو Microwave Radar Motion Sensor : هو عبارة عن حساس يقوم بإستشعار الحركة من خلال موجات المايكرويف التي يقوم بإصدارها
تتراوح موجات المايكرويف التي يصدرها بحوالي 3.18GHz بكل النواحي (زاوية 360 درجة)
يستخدم الحساس موجات الماكرويف لأنها لها قدرة على اختراق الأجسام كالجدران على سبيل المثال
ألية العمل
يعمل الحساس على مبدأ مفعول دوبلر ألا و هو أنه كلما اقترب جسم يصدر صوت (موجات) منا زاد عدد الموجات خلال الثانية (زاد التردد) الذي تستقبله اذننا فنسمع أن الصوت قد أصبح بطبقة أعلى و العكس صحيح- فما يحصل داخل الحساس أنه يرسل موجات من خلال دوائر Oscillator (مذبذبات)
- يتم تضخيم هذه الموجات من خلال Amplifire (مكبرات) لتتمكن من الإنتشار بالجو
- يوجد داخل الحساس هوائيات تعمل على نشر تلك الموجات المكبرة على نطاق 360 درجة
- يوجد داخل الحساس هوائيات اخرى تعمل على استقبال الموجات بعد إرسالها و إن كان هناك أي تغيير بين الموجة المرسلة و المرتدة بفعل اعتراض جسم متحرك لها فإنه يصدر إشارة High على أحد منافذه
فيمكنك هنا ان ترى التغيير في الإشارة عندما تقوم بتحريك يديك أما الحساس
خصائص الحساس
يستطيع الحساس إكتشاف الحركة بشرط ان لا تتجاوز سرعتها 2متر/ثانية أو ما يوازي 7كيلومتر/ساعة و أيضا بشرط أن لا تبعد عنه ما يزيد عن 7 مترمعلومة : سرعة المشي الطبيعية للإنسان حوالي 4-5 كيلومتر/ساعة .. فيمكن للحساس إستشعار حركة الإنسان بشرط أن تكون في نطاق قرائته
يمكن التحكم في الزمن الذي يبقى فيه الحساس يخرج High بعد معرفته بوجود حركة
| الخاصية | القيمة |
|---|---|
| الحد الأقصى للسرعة | 2متر/ثانية أو 7كيلومتر/ساعة |
| النطاق المسموح | من 5 - 7 متر |
| الوقت الذي يبقى به الحساس في حالة High بعد اكتشاف الحركة | من 2 - 5 ثواني |
| جهد الدخل (الجهد الذي يحتاجه الحساس ليعمل) | ما بين 4 - 28 فولت DC |
| التردد الخارج | 3.18GHz |
| جهد الخرج (الجهد الذي يخرج من الحساس) | 0.7 فولت في حالة ال LOW (لا يوجد حركة) 3.4 فولت في حالة ال High (تم رصد حركة) |
| تيار الخرج (التيار الذي يخرج من الحساس) | 100mA |
مكونات إضافية
أولا : يمكن تركيب حساس LDR على الحساس ليصبح يعمل في الظلام أو في إضائة معينة .. فإن ركبنا مقاومة 22K أوم فسيصبح يعمل في الإضائة المنخفضة و إن أردنا ان يعمل في الظلام الداكن فعلينا تقليل المقاومةثانيا : تركيب مكونات SMD
| لمن لا يعرف فمكونات SMD هي عبارة عن مقاومات, مكثفات, ... بشكل و حجم معين ... تستخدم في الأجهزة الصغيرة .. خصوصا الحواسيب و الأجهزة التي نسعى بها لتقليل تكلفة و جهد التصنيع |
| الرمز | ماذا و ما أهميته |
|---|---|
| C-TM | لزيادة زمن الذي تبقى فيه الإشارة High من خلال إضافة مكثف SMD فعند إضافة مكثف 1 مايكرو يصبح الزمن 5 ثوان بدل 2 ثانية |
| R-GN | لتقليل المدى الذي يرى فيه من خلال إضافة مقاومة SMD فعند إضافة 1 ميغا تصبح المسافة 5 متر بدلا من 7 |
| R-CDS | لزيادة حساسية المستشعر للضوء فعند إضافة مقاومة 100k يصعمل في الإضاءة القوية أما لو كانت 1ميغا يعمل في الظلام الداكن |
الفرق بين RCWL-0516 و PIR
| وجه المقارنة | RCWL-0516 | PIR |
|---|---|---|
| كيف يعمل | يعمل على إرسال موجات المياكرويف و استقبالها و إن حدث تغير في الموجة من خلال جسم متحرك يرسل إشارة | يعمل على إستقبال الأشعة تحت الحمراء من الأجسام الحية المتحركة فقط |
| النطاق | 7 متر كحد أقصى | مدى أقصر محصور على بعض المترات |
| زاوية الكشف | 360 درجة | 120 درجة |
| الكشف عبر الحواجز | يمكنه ذلك بشرط أن لا تكون عوائق معدنية | لا يمكنه |
| الحساسية | حساسية عالية جدا | حساسية منخفضة |
| الطاقة المستهلكة | عالية مقارنة بال PIR | قليلة |
| التأثر بالبيئة | يتأثر بالبيئة و بالإشارات اللاسلكية و الضوضاء الكهربائية | لا يتأثر |
| سهولة التركيب | يحتاج لتعديل و معايرة المسافة و الحساسية | أبسط |
| التطبيقات | أنظمة الأمان المتقدمة، التطبيقات الصناعية | الأنظمة البسيطة، الإضاءة الذكية، أنظمة الأمان |
| البيئة المناسبة | بيئات معقدة تتطلب الكشف عبر الحواجز أو زوايا واسعة | أماكن داخلية أو مفتوحة بدون عوائق |
هذه القرائات تختلف من إصدار لإصدار, فمن الممكن أن تجد أصدارات لل PIR تمتد ل 20متر و حت من الممكن أن تقوم بإضافة دوائر لزيادتها
المنافذ
يأتي الحساس بشريحة خضراء فتحتاج لأن تقوم بلحام المنافذ بنفسك| 3v3 | هو الجهد الخارج من الحساس (ليس منفذ للطاقة) |
| GND | هو ال 0v أو Ground |
| OUT | إشارة الخرج .. High عند رصد الحركة و Low عند عدم رصد شيء |
| VIN | هو الجهد الداخل للحساس يمكنك توصيله بجهد بين 4 و 28 فولت DC |
| CDS | يمكنك توصيل IDR به مع ال GND ما يجعل الحساس يعمل في الظلام و للتحكم في المستوى الذي تريد أن يعمل عليه الحساس فيمكنك التجربة عمليا او إضافة مقاومة متغيرة بالتوازي مع الحساس |
تطبيق نظري
سنتحدث الان عن تطبيق بسيط على الحساسالكود
C++:
[/SIZE][SIZE=4]int led = 13; // المنفذ الي سنوصل الليد عليه[/SIZE][/SIZE][/SIZE]
[SIZE=5][SIZE=5][SIZE=5]int sensor = 12; //المنفذ الذي سنوصل الحساس عليه
int state = LOW; // في الوضع الإفتراضي (عندما لا يوجد حركة)لا يوجد إشارة
int val = 0; //متغير لتخزين قيمة الحساس
void setup() {
pinMode(led, OUTPUT); //تعريف منفذ الليد على أنه خرج
pinMode(sensor, INPUT); // تعريف منفذ الليد على أنه دخل
Serial.begin(9600);
}
void loop(){
val = digitalRead(sensor); // قم بقرائة قيمة الحساس
if (val == HIGH) { // إذا كانت High (تم إكتشاف حركة)
digitalWrite(led, HIGH); //قم بتشغيل الليد
if (state == LOW) {
Serial.println("Motion detected!");
state = HIGH;
}
}
else {
digitalWrite(led, LOW); //قم بإطفاء الليد
if (state == HIGH){
Serial.println("Motion stopped!");
state = LOW; //قم بإعادة إيقاف الليد
}
}
}و تذكر بأنك إن قمت بإضافة LDR فتحتاج لتقليل الإضائة ليعمل
معلومة إضافية : فإن هذا الحساس يستخدم في أجهزة الشرطة لقياس السرعة من خلال تردد الموجة الخارجة من الحساس و الداخلة له
فكلما اقترب الجسم زاد التردد المرتد للحساس و كلما ابتعد قل التردد
ألا هنا أتمنى بأنني قد شرحت حساس RSWL-0516 و إن شاء الله أتمكن من القيام بشرح عملي له كفيديو على اليوتيوب
و في الختام إن أصبت فهو من الله و إن اخطأت فهو من نفسي و الشيطان
و السلام عليكم و رحمة الله و بركاته
التعديل الأخير:
