센서등에 있는 센서를 이용한 경보기를 만들어 보았다. 


센서등은 사람의 움직임을 감지해서 출력을 내는 패시브형 적외선 감지 회로가 있는데, 이 회로를 이용한 장치이다. 




인터넷에서 3000원 정도에 구매할 수 있는 센서등 모듈이다. 이 센서는 백열등 전용 모듈로써, 여기서는 12V 로 개조할 것이므로 가장 저렴한 것을 골라보았다. 



센서등 모듈의 뒷면이다. 신우테크 라는 회사에서 2013년에 제조한 모듈이다. 3년동안 서랍 속에서 묵혀두었다가 빛을 보게 되었다. 



센서등 모듈을 분해하면 위의 사진과 같은 모습을 볼 수 있다. 12V 로 개조를 할 것이므로 220V 에서 사용할 때 필요한 부속들을 모두 빼낸다. 



트라이액(Triac), 콘덴서(Capacitor), 제너다이오드(zener diode) 1M ohm 저항, 1N4007 다이오드, 100 ohm 저항을 빼냈다. 빼낸 부속 중 1N4007 은 재활용 할 것이다. 



12V 에서 센서등 모듈을 사용할 때 필요한 추가 부속이다. LM78L05 와 적색 또는 황색 LED 가 필요하다. LED 는 2V 의 전압 강하를 만들게 되는데, LM78L05 의 GND 단자에 연결해서 센서등 모듈에서 사용하는 7V 정전압을 만들기 위해서 LED 가 필요하게 된다. 


LM78L05 의 GND 단자에서는 4mA 정도의 전류가 흐르게 되므로 전원을 가하면 LED 가 살짝 빛날 것이다. 



먼저 역전압 방지를 위해서 1N4007 를 연결해 주었다. DC 회로는 극성을 잘못 연결하면 망가지는 경우가 많으므로 다이오드를 이용해서 역전압을 방지해 주는 것이 좋다. 



그런 다음 LM78L05 를 연결해 주었다. LM78L05 는 왼쪽부터 (Out), (GND),(In) 단자이다. 전원 전압은 다이오드를 통해서 LM78L05의 입력에 가해지게 되고, LM78L05 의 출력은 센서등의 전원으로 공급되는 구조이다.  



LM78L05 의 출력 전압을 높이기 위해서 LED 를 연결해 주었다. LED 의 (+) 극이 LM78L05 쪽으로 연결되고, LED의 (-) 는 전원의 (-) 에 연결된다. 



센서등 모듈이 교류에서 사용되었을 때에는 트라이액(Triac) 이 필요했지만, 직류에서 사용할 때에는 N채널 MOSFET 이나 NPN 트랜지스터가 필요하게 된다. 


N 채널 MOSFET 을 구매하려면 몇백원 정도가 소요되므로 동네 재활용품을 모아둔 곳에서 N채널 MOSFET 을 구했다. 


어느 집에서 집안의 조명을 LED 로 바꾸고 난 후, 기존 전자식 안정기가 들어있는 등기구를 버렸는데, 버려진 등기구에서 전자식 안정기를 채취하면 N 채널 MOSFET 2개를 얻을 수 있다. 


트라이액을 그대로 사용하게 되면, 사람을 감지했을 때 전원을 껐다가 켤 때 까지 출력이 사라지지 않게 된다. 



전자식 안정기에서 채취한 SMK830 N-Channel MOSFET 이다. 데이터시트를 찾아보니 약 2~4A 정도의 전류를 제어할 수 있는 소자였다. 





여기서는 방열판을 부착하지 않을 것이므로 1A 정도의 출력을 안정적으로 낼 수 있다고 볼 수 있다. 



트라이액(Triac)를 떼어낸 자리에 SMK830 N-Channel MOSFET 를 납땜해서 연결했다. 



위에서 본 모습이다. MOSFET 을 그대로 세워두면 센서등 모듈의 함체 속에 넣을 수가 없으므로 뒤로 젖혀준다. 이 때, 다른 부속에 전기적으로 접촉하지 않도록 해 주어야 한다. 여유가 있다면 방열판을 연결해 주는 것이 좋다. 



12V 로의 개조를 완료하고, 입력과 출력측에 PC Power Supply 에서 빼낸 전선을 연결해 주었다. 개조를 하고 난 후 220V 용 모듈과 혼동되지 않도록 하기 위함이다. 



회로가 상하지 않도록 하여 센서등 회로 함체에 다시 넣어준다. 



보유하고 있던 12V 납 축전지를 이용해서 테스트를 해 보았다. 센서를 테스트하기 위해서 센서 부분에는 알루미늄 방열판을 올려 두었다. LM78L05 에 연결된 LED 가 빛나는 것을 볼 수 있다. 



방열판을 치웠더니 사람을 감지하여 불이 켜지는 것을 볼 수 있다.



동작 확인이 끝났으므로 센서등 함체에 다시 조립해 준다. 센서등 모듈에는 낮과 밤을 선택할 수 있는 스위치가 있는데, 밤에만 사용할 것이라면 달 모양, 낮과 밤 모두 사용할 것이라면 해 모양을 선택해 주면 된다. 



이제 멜로디 모듈을 만들 차례이다. 12V 용 멜로디 모듈을 만들 것이므로 주워왔던 안정기 회로에서 N-Channel MOSFET 을 하나 더 빼냈다. 



12V 용 멜로디 모듈을 만들기 위한 주요 부속들이다. 맨 왼쪽부터 N-Channel MOSFET, 66T68L Melody IC, C1815 NPN Transistor, LM317 Voltage Regulator 이다. 


66T68L 은 It's a small world 라고 알려진 멜로디가 흘러나오는 IC 이다. 


단자 핀아웃은 그림에 표시되어 있다. 




멜로디 IC 는 1.5~3V 정도의 전압에서 사용할 수 있으므로 LM317 을 이용해서 1.5V 를 만들어 주고, 이 1.5V를 멜로디 IC 에 가하였다. 이 멜로디 IC 의 출력은 C1815 로 증폭을 하고, C1815 의 출력은 N-channel MOSFET 의 게이트로 연결해 주었다. 


MOSFET 의 게이트에는 (+) 12V 측과 10k ohm 의 저항이 연결되어 있어서 C1815 가 활성화되었을 때, 게이트에 전압이 사라지고, C1815가 비활성화되면 게이트에 전압이 가해지는 그런 구조이다. 


C1815의 입력에는 1k ohm 의 저항이 연결되어 있고, LM317 에는 100 ohm 과 20 ohm 이 연결되어 있다. 


만능기판 없이 공중납땜 방식으로 회로를 만들었더니 조금 지저분한 모습이다. 



각 부속의 구성을 보기 위해서 다른 방향에서 찍어 보았는데.. 역시나 사진이 잘 나오지 않았다. 



12V 용 센서등 모듈과 멜로디 모듈, 스피커를 연결하여 테스트를 해 보았다. 



http://youtu.be/JgiMslwaiEo


테스트를 해 보니 잘 동작하는 것을 볼 수 있다. 


이 회로를 집 뒤쪽의 담벼락 근처에 설치하거나, 캠핑 등을 갔을 때 보안 경보용 장치, 비닐 하우스 등의 경보장치 등으로 활용할 수 있다. 

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Posted by 블루토파즈

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