Урок за PIR сензор - със или без Arduino: 8 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Точно преди да създам следващия си урок за проекти, който ще използва PIR сензор, си помислих, че бих могъл да създам отделен урок, обясняващ работата на PIR сензор. По този начин ще мога да поддържам другия си урок кратък и точен. Така че, без да губим време, нека обсъдим какво е PIR сензор и как можем да го използваме в нашия проект.

Стъпка 1: Основни

Какво е PIR сензор?

PIR или "пасивен инфрачервен сензор" е "пироелектричен IR сензор", който генерира енергия, когато е изложен на топлина. Всичко излъчва някакво ниско ниво на радиация, колкото по -горещ е обектът, толкова повече радиация се излъчва. Когато човек или животно (с дължина на вълната на инфрачервеното излъчване 9.4 μMeter) се приближи до диапазона на сензорите, сензорът открива топлината под формата на инфрачервено лъчение. Сензорът открива само енергията, излъчвана от други обекти, и не произвежда никаква, затова сензорът се нарича PIR или "пасивен инфрачервен сензор". Тези сензори са малки, евтини, здрави, с ниска мощност и много лесни за използване.

Стъпка 2: Хардуер

За този урок се нуждаем от:

1 x Платка

1 x Arduino Nano/UNO (каквото е удобно)

1 x PIR сензор

1 x LED и резистор за ограничаване на тока 220 ома за тестване на свързаността

Малко свързващи кабели

USB кабел за качване на кода в Arduino

& Общо оборудване за запояване

Стъпка 3: Архитектура

Както виждаме, сензорът има две страни:

1. Отгоре или от страна на сензора

2. Отдолу или от страна на компонентите

Горната част се състои от специално проектирано покритие от полиетилен с висока плътност, наречено "Fresnel Lens". Този обектив фокусира инфрачервените лъчи към основния „пироелектричен сензор“. 9.4 µMeter инфрачервени лъчи могат лесно да преминат през полиетиленовия капак. Обхватът на чувствителността на сензорите е между 6 до 7 метра (20 фута), а ъгълът на откриване е 110 градуса х 70 градуса. Действителният сензор е вътре в запечатана метална кутия. Кутията основно предпазва сензора от шум, температура и влажност. Има малък прозорец, направен от IR-пропускащ материал, който позволява на IR сигналите да достигнат до сензора. Зад този прозорец има „два“балансирани PIR сензора. В състояние на празен ход и двата сензора откриват еднакво количество IR лъчение. Когато мине топло тяло, то първо прихваща един от двата сензора, причинявайки положителна диференциална промяна между двете половини. И след това, когато напусне сензорната зона, се случва обратното и сензорът генерира отрицателна диференциална промяна. Когато импулсът се промени или с други думи PIR сензорът открива движение, изходният извод се променя на "цифров висок" или 3.3V.

Долният бит се състои от куп схеми. Малко от тях са от наш интерес.

- Повечето PIR сензори имат 3-пинови VCC, GND и OUT. VCC и GND трябва да захранват модула (Работно напрежение: DC 5V до 20V). Изходният извод е този, който комуникира с микроконтролера, като изпраща цифров импулс висок (3.3v), когато се открие движение, и цифров нисък (0v), когато не се открие движение. Пин-отите могат да варират между модулите, така че винаги проверявайте тройно.

- BISS0001 или "Micro Power PIR детектор на движение IC" получава изхода от сензора и след извършване на малка обработка произвежда цифровия изход.

- Модулът има два потенциометра, единият за регулиране на чувствителността (която е до 7m), а другата за регулиране на времето, през което изходният сигнал трябва да остане висок, когато се открие обект (той варира от 0,3s до 5 min).

- На този модул има още 3 пина с джъмпер между тях за избор на режимите на задействане.

Първият се нарича "неповторим тригер" - този се понижава веднага щом времето за забавяне изтече.

Вторият се нарича "повтарящ се тригер" - той остава висок, докато обектът е в близост и ще се изключи, след като обектът изчезне и забавянето приключи. Ще използвам този режим за този проект.

Ако искате да направите бърз тест, преди да продължите с този урок, моля, следвайте стъпките по -долу.

Тестването също е добра идея за тестване на обхвата и продължителността на засичане.

Стъпка 4: Свързване без Arduino

- Свържете VCC към +5v шина на макета

- Свържете GND към шината -ve

- Свържете светодиода заедно с резистор 220 ома към изхода на сензора

Сега, когато сензорът засече движение, изходният щифт ще стане "висок" и светодиодът ще светне. Преместете се напред и назад, за да разберете засичането на обхвата. След това, за да тествате продължителността на ходене пред сензора и след това се отдалечете и използвайте хронометър, за да разберете колко дълго светодиодът остава включен. Можете да регулирате времето или чувствителността, като регулирате POTs на дъската.

Стъпка 5: Свързване с Arduino

Сега, за да направите същото с Arduino, свържете VCC на PIR сензора към 5v щифта на Arduino.

След това свържете изходния извод към D13 и GND към заземяващия щифт на Arduino. Сега свържете светодиода заедно с резистор 220 ома към щифта D2 на Arduino. Това е, сега просто трябва да качите кода и да тествате дали всичко работи както трябва. Можете да замените светодиода със зумер (за да активирате аларма при откриване на обект) или реле за задвижване на верига за високо напрежение.

За да научите повече за релетата, моля, разгледайте моя урок номер 4 - „Управление на щафета с Arduino“.

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

Стъпка 6: Код

Кодът е много прост

* Започнете, като дефинирате пина номер 2 и 13 като LED пин и PIR пин съответно

* След това трябва да дефинираме режимите на закрепване. LED щифтът да бъде изходният извод, а PIR - щифтът INPUT

* След това трябва да прочетем стойността на PIR щифта и да видим дали е ВИСОК

* Ако стойността е ВИСОКА, включете светодиода, в противен случай го изключете

Стъпка 7: Области на приложение на PIR сензори

PIR сензорите могат да се използват за:

* Автоматизирано отваряне и затваряне на врати

* Автоматизирайте всички външни светлини

* Автоматизирайте осветлението на мазето, градината или покритите зони за паркиране

* Автоматизирайте осветлението на вестибюлите или обикновените стълбища

* Открийте човешко присъствие и вдигнете аларма

* Създайте система за автоматизация и сигурност на интелигентен дом и много други …

Стъпка 8: Демо

Така че, това е моята настройка за тестване на PIR сензора. Сензорът е закачен към дъската и седи на масата. Докато съм пред сензора, светодиодът свети.

Сега нека направим бърз тест. В момента сензорът е в състояние на празен ход. Ще отида пред него, за да активирам сензора. Тада, светодиодът току -що се включи, след като откри моето присъствие. Светлината остава включена, докато съм в близост до сензорите. Добре, нека си тръгнем и да пусна хронометъра си, за да видя дали се изключва след 5 секунди. Успех, всичко работи както исках.

Благодаря отново, че изгледахте това видео! Надявам се да ви помогне. Ако искате да ме подкрепите, можете да се абонирате за канала ми и да гледате другите ми видеоклипове. Благодаря, пак в следващото ми видео.