Tutorial senzor PIR - Cu sau fără Arduino: 8 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Chiar înainte de a crea următorul meu tutorial de proiecte, care va folosi un senzor PIR, m-am gândit că aș putea crea un tutorial separat care să explice funcționarea unui senzor PIR. Făcând asta, voi putea să-mi păstrez celălalt tutorial scurt și la obiect. Deci, fără a pierde timpul, să discutăm ce este un senzor PIR și cum îl putem folosi în proiectul nostru.

Pasul 1: de bază

Ce este un senzor PIR?

PIR sau senzorul „infraroșu pasiv” este un „senzor IR piroelectric” care generează energie atunci când este expus la căldură. Totul emite un nivel scăzut de radiații, cu cât obiectul este mai fierbinte, cu atât este emisă mai multă radiație. Când un om sau un animal (cu o lungime de undă a radiației IR de 9,4µMeter) se apropie de domeniul senzorilor, senzorul detectează căldura sub formă de radiații infraroșii. Senzorul detectează doar energia emisă de alte obiecte și nu produce niciunul, de aceea senzorul este numit senzor PIR sau „Passive Infra-Red”. Acești senzori sunt mici, ieftini, robusti, cu putere redusă și foarte ușor de utilizat.

Pasul 2: Hardware

Pentru acest tutorial avem nevoie de:

1 x panou de pâine

1 x Arduino Nano / UNO (Orice este la îndemână)

1 x senzor PIR

1 x LED și un rezistor de limitare a curentului de 220 ohmi pentru a testa conectivitatea

Câteva cabluri de conectare

Un cablu USB pentru încărcarea codului pe Arduino

& Echipamente generale de lipit

Pasul 3: Arhitectură

După cum putem vedea, senzorul are două laturi:

1. Sus sau partea senzorului

2. Partea de jos sau partea componentelor

Topul constă dintr-un capac special conceput din „polietilenă de înaltă densitate” numit „lentilă Fresnel”. Acest obiectiv focalizează razele infraroșii către „senzorul piroelectric” subiacent. Razele infraroșii de 9,4 µm pot trece cu ușurință prin capacul din polietilenă. Sensibilitatea senzorilor variază între 6 și 7 metri (20 de picioare), iar unghiul de detecție este de 110 grade x 70 de grade. Senzorul real se află într-o cutie metalică sigilată. Cutia protejează practic senzorul de zgomot, temperatură și umiditate. Există o fereastră mică din material transmisiv IR pentru a permite semnalelor IR să ajungă la senzor. În spatele acestei ferestre se află „doi” senzori PIR echilibrați. În stare de repaus, ambii senzori detectează aceeași cantitate de radiații IR. Când trece un corp cald, acesta interceptează mai întâi unul dintre cei doi senzori, provocând o schimbare diferențială pozitivă între cele două jumătăți. Și apoi, când părăsește zona de detectare, se întâmplă inversul, iar senzorul generează o schimbare diferențială negativă. Când pulsul se schimbă sau cu alte cuvinte senzorul PIR detectează mișcarea, pinul de ieșire se schimbă în „digital high” sau 3.3V.

Bitul de jos constă dintr-o grămadă de circuite. Puțini dintre ei sunt de interesul nostru.

- Majoritatea senzorilor PIR au VCC, GND și OUT cu 3 pini. VCC și GND trebuie să alimenteze modulul (tensiune de funcționare: DC 5V la 20V). Pinul OUTPUT este cel care comunică cu microcontrolerul prin trimiterea impulsului digital ridicat (3,3v) atunci când este detectată o mișcare și digital scăzut (0v) atunci când nu este detectată nicio mișcare. Pin-out-urile pot varia între module, deci întotdeauna verificați triplu pin-out-urile.

- BISS0001 sau „IC Power Micro PIR Motion Detector IC” obține ieșirea de la senzor și, după efectuarea unor prelucrări minore, produce ieșirea digitală.

- Modulul are două potențiometre, unul pentru a regla sensibilitatea (care este de până la 7m) și celălalt pentru a regla timpul pentru care semnalul de ieșire ar trebui să rămână ridicat atunci când este detectat un obiect (acesta variază de la 0,3 s la 5 minute).

- Există încă 3 pini pe acest modul cu un jumper între ele pentru a selecta modurile de declanșare.

Primul este numit „declanșator nerepetabil” - acesta scade de îndată ce timpul de întârziere a trecut.

Al doilea se numește "declanșator repetabil" - rămâne ridicat atât timp cât obiectul se află în apropiere și se va opri odată ce obiectul a dispărut și întârzierea a trecut. Voi folosi acest mod pentru acest proiect.

Dacă doriți să faceți un test rapid înainte de a continua acest tutorial, urmați pașii de mai jos.

O testare este, de asemenea, o idee bună pentru a testa intervalul și durata de detectare.

Pasul 4: Conectarea fără Arduino

- Conectați VCC la șina + 5v a panoului

- Conectați GND la șina -ve

- Conectați LED-ul împreună cu un rezistor de 220 ohmi la pinul OUT al senzorului

Acum, când senzorul detectează o mișcare, pinul de ieșire va trece „sus” și LED-ul se va aprinde. Deplasați-vă înapoi și înainte pentru a afla sensibilitatea gamei. Apoi, pentru a testa durata de mers în fața senzorului, apoi îndepărtați-vă și folosiți un cronometru pentru a afla cât timp a rămas aprins LED-ul. Puteți regla timpul sau sensibilitatea reglând POT-urile de pe tablă.

Pasul 5: Conectarea cu Arduino

Acum, pentru a face același lucru cu Arduino, conectați VCC al senzorului PIR la pinul de 5v al Arduino.

Apoi conectați pinul de ieșire la D13 și GND la pinul de masă al Arduino. Acum, conectați LED-ul împreună cu un rezistor de 220 ohmi la pinul D2 al Arduino. Asta e, acum trebuie doar să încărcați codul și să testați dacă totul funcționează așa cum ar trebui. Puteți înlocui LED-ul cu un buzzer (pentru a declanșa alarma atunci când este detectat un obiect) sau un releu pentru a conduce un circuit de înaltă tensiune.

Pentru a afla mai multe despre relee, vă rugăm să aruncați o privire la tutorialul meu nr. 4 - „Conducerea unui releu cu un Arduino”.

www.instructables.com/id/Driving-a-Relay-W…

Pasul 6: Cod

Codul este foarte simplu

* Începeți prin definirea pinului 2 și 13 ca pin LED și respectiv pin PIR

* Apoi, trebuie să definim modurile pin. Pinul LED pentru a fi pinul OUTPUT și pinul PIR pentru a fi pinul INPUT

* Apoi trebuie să citim valoarea pinului PIR și să vedem dacă este HIGH

* Dacă valoarea este HIGH, atunci porniți LED-ul, altfel opriți-l

Pasul 7: Domenii de aplicare a senzorilor PIR

Senzorii PIR pot fi folosiți pentru:

* Automatizarea deschiderii și închiderii ușilor

* Automatizează toate luminile de exterior

* Automatizați luminile subsolului, grădinii sau zonelor de parcare acoperite

* Automatizați holul liftului sau luminile comune ale scărilor

* Detectați prezența omului și declanșați o alarmă

* Creați un sistem inteligent de automatizare și securitate la domiciliu și multe altele …

Pasul 8: Demo

Deci, aceasta este configurarea mea pentru testarea senzorului PIR. Senzorul este conectat la panou și este așezat pe masă. Când sunt în fața senzorului, LED-ul este aprins.

Acum, să facem un test rapid. În prezent, senzorul se află în starea de repaus. Voi merge în fața acestuia pentru a activa senzorul. Tada, LED-ul tocmai s-a aprins după ce mi-a detectat prezența. Lumina rămâne aprinsă atât timp cât sunt în apropierea senzorilor. OK, să ne îndepărtăm și să pornesc cronometrul pentru a vedea dacă se oprește după 5 secunde. Succes, totul a funcționat așa cum mi-am dorit.

Vă mulțumim din nou pentru vizionarea acestui videoclip! Sper să te ajute. Dacă doriți să mă sprijiniți, vă puteți abona la canalul meu și puteți urmări celelalte videoclipuri ale mele. Mulțumesc, ca din nou în următorul meu videoclip.