Vodič za PIR senzor - sa ili bez Arduina: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Neposredno prije kreiranja svog sljedećeg vodiča za projekte, koji će koristiti PIR senzor, mislio sam da bih mogao stvoriti zaseban vodič koji objašnjava rad PIR senzora. Time ću moći svoj drugi vodič kratkim i jasnim. Dakle, bez gubljenja vremena, razgovarajmo o tome šta je PIR senzor i kako ga možemo koristiti u svom projektu.

Korak 1: Osnovno

Šta je PIR senzor?

PIR ili "pasivni infracrveni" senzor je "piroelektrični IC senzor" koji stvara energiju kada je izložen toplini. Sve emituje neki nizak nivo zračenja, što je predmet topliji, emituje se više zračenja. Kad se čovjek ili životinja (s valnom duljinom IC zračenja od 9,4 μMetera) približe rasponu senzora, senzor detektira toplinu u obliku infracrvenog zračenja. Senzor samo detektira energiju koju emitiraju drugi objekti i ne proizvodi nikakvu, zato se senzor naziva PIR ili "pasivni infracrveni" senzor. Ovi senzori su mali, jeftini, robusni, male snage i vrlo su laki za upotrebu.

Korak 2: Hardver

Za ovaj vodič potrebni su nam:

1 x Oglasna ploča

1 x Arduino Nano/UNO (sve što vam je pri ruci)

1 x PIR senzor

1 x LED i otpornik za ograničavanje struje od 220 ohma za provjeru povezanosti

Nekoliko spojnih kabela

USB kabel za učitavanje koda na Arduino

& Opća oprema za lemljenje

Korak 3: Arhitektura

Kao što vidimo, senzor ima dvije strane:

1. Vrh ili senzorska strana

2. Donja strana ili strana komponenti

Gornji dio se sastoji od posebno dizajniranog poklopca od polietilena visoke gustoće pod nazivom "Fresnel Lens". Ovaj objektiv fokusira infracrvene zrake na osnovni 'piroelektrični senzor'. Infracrveni zraci od 9,4 µMetera mogu lako proći kroz polietilenski poklopac. Raspon osjetljivosti senzora između 6 i 7 metara (20 stopa), a kut detekcije je 110 stepeni x 70 stepeni. Stvarni senzor se nalazi u zatvorenoj metalnoj limenci. Limenka u osnovi štiti senzor od buke, temperature i vlage. Postoji mali prozor napravljen od materijala koji propušta infracrveno zračenje kako bi IR signali mogli doći do senzora. Iza ovog prozora nalaze se 'dva' uravnotežena PIR senzora. U stanju mirovanja, oba senzora detektiraju istu količinu IC zračenja. Kada toplo tijelo prođe, ono prvo presreće jedan od dva senzora, uzrokujući pozitivnu promjenu razlike između dvije polovine. A onda, kada napusti osjetljivo područje, događa se obrnuto i senzor generira negativnu promjenu diferencijala. Kad se impuls promijeni ili drugim riječima PIR senzor detektira kretanje, izlazni pin se mijenja u "digitalno visoko" ili 3,3 V.

Donji bit sastoji se od gomile kola. Nekoliko njih nas zanima.

- Većina PIR senzora ima 3-pinske VCC, GND i OUT. VCC i GND trebaju napajati modul (radni napon: DC 5V do 20V). OUTPUT pin je onaj koji komunicira s mikrokontrolerom slanjem visokog digitalnog impulsa (3,3v) kada se detektira pokret i digitalnog niskog (0v) kada se gibanje ne detektira. Isključivanja se mogu razlikovati među modulima, pa uvijek provjerite trostruko.

- BISS0001 ili "IC mikro detektor pokreta za detekciju pokreta" dobiva izlaz sa senzora i nakon manje obrade proizvodi digitalni izlaz.

- Modul ima dva potenciometra, jedan za podešavanje osjetljivosti (do 7 m), a drugi za podešavanje vremena za koje izlazni signal treba ostati visok kada se detektira objekt (kreće se od 0,3 s do 5 minuta).

- Na ovom modulu postoje još 3 pina sa kratkospojnikom između njih za odabir načina aktiviranja.

Prvi se naziva "neponovljivi okidač" - ovaj se smanjuje čim prođe vrijeme odgode.

Drugi se naziva "ponavljajući okidač" - ostaje visok sve dok je objekt u blizini i isključit će se kad objekt nestane i kašnjenje prođe. Koristit ću ovaj način rada za ovaj projekt.

Ako želite napraviti brzi test prije nego nastavite s ovim vodičem, slijedite donje korake.

Testiranje je također dobra ideja za testiranje dometa i trajanja sensinga.

Korak 4: Povezivanje bez Arduina

- Spojite VCC na +5v šinu matične ploče

- Spojite GND na -ve šinu

- Spojite LED zajedno sa otpornikom od 220 ohma na OUT pin senzora

Sada, kada senzor detektira kretanje, izlazni pin će ići "visoko" i LED će zasvijetliti. Pomičite se naprijed -natrag kako biste saznali osjetite domet. Zatim testirajte trajanje hodanja ispred senzora, a zatim se udaljite i upotrijebite štopericu kako biste saznali koliko je LED dioda ostala uključena. Vreme ili osetljivost možete podesiti podešavanjem POT -ova na ploči.

Korak 5: Povezivanje s Arduinom

Sada, da biste učinili isto s Arduinom, spojite VCC PIR senzora na 5v pin Arduina.

Zatim spojite OUTput pin na D13 i GND na pin za uzemljenje Arduina. Sada spojite LED zajedno s otpornikom od 220 ohma na D2 pin Arduina. To je to, sada samo trebate učitati kôd i testirati radi li sve kako treba. LED diodu možete zamijeniti zujalicom (za podizanje alarma pri otkrivanju objekta) ili relejem za pokretanje visokonaponskog kruga.

Da biste saznali više o relejima, pogledajte moje uputstvo broj 4 - "Vožnja releja s Arduinom".

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

Korak 6: Kodiranje

Kôd je vrlo jednostavan

* Počnite definiranjem pina 2 i 13 kao LED pina i PIR pina

* Zatim moramo definirati pin načine. LED pin kao OUTPUT pin, a PIR pin kao INPUT pin

* Zatim moramo pročitati vrijednost PIR pina i vidjeti je li visoka

* Ako je vrijednost VISOKA, UKLJUČITE LED diodu ili je isključite

Korak 7: Područja primjene PIR senzora

PIR senzori se mogu koristiti za:

* Automatizirano otvaranje i zatvaranje vrata

* Automatizirajte sva vanjska svjetla

* Automatizirajte svjetla podruma, vrta ili natkrivenih parking prostora

* Automatizirajte svjetla u predvorju ili uobičajena svjetla za stubišta

* Otkrijte prisutnost ljudi i podignite alarm

* Stvorite Smart Home Automation & Security System i još mnogo toga….

Korak 8: Demo

Dakle, ovo je moja postavka za testiranje PIR senzora. Senzor je spojen na ploču i sjedi na stolu. Dok sam ispred senzora, LED svijetli.

A sada napravimo brzi test. Senzor je trenutno u stanju mirovanja. Ići ću ispred njega da aktiviram senzor. Tada, LED se samo uključio nakon što je otkrio moje prisustvo. Svetlo ostaje upaljeno sve dok sam ja u blizini senzora. U redu, odšetajmo i pokrenimo štopericu da vidim hoće li se ugasiti nakon 5 sekundi. Uspjeh, sve je funkcioniralo kako sam želio.

Hvala vam još jednom što ste pogledali ovaj video! Nadam se da će vam pomoći. Ako me želite podržati, možete se pretplatiti na moj kanal i pogledati moje ostale video zapise. Hvala, ca opet u mom sljedecem videu.