PIR sensora apmācība - ar vai bez Arduino: 8 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Tieši pirms savas nākamo projektu apmācības izveidošanas, kurā tiks izmantots PIR sensors, es domāju, ka varētu izveidot atsevišķu pamācību, kurā paskaidrots PIR sensora darbs. To darot, es varēšu saglabāt savu citu pamācību īsu un konkrētu. Tātad, netērējot laiku, apspriedīsim, kas ir PIR sensors un kā mēs to varam izmantot mūsu projektā.

1. darbība: pamata

Kas ir PIR sensors?

PIR vai "pasīvais infrasarkanais" sensors ir "piroelektriskais IR sensors", kas rada enerģiju, ja tiek pakļauts karstumam. Viss izstaro zemu starojuma līmeni, jo karstāks ir objekts, jo vairāk izstaro starojumu. Kad cilvēks vai dzīvnieks (ar IR starojuma viļņa garumu 9,4 µM) tuvojas sensoru diapazonam, sensors nosaka siltumu infrasarkanā starojuma veidā. Sensors nosaka tikai citu objektu izstaroto enerģiju un nerada to, tāpēc sensoru sauc par PIR vai "pasīvo infrasarkano" sensoru. Šie sensori ir mazi, lēti, izturīgi, mazjaudīgi un ļoti ērti lietojami.

2. darbība. Aparatūra

Šai apmācībai mums ir nepieciešams:

1 x maizes dēlis

1 x Arduino Nano/UNO (neatkarīgi no tā, kas ir ērts)

1 x PIR sensors

1 x LED un 220 omu strāvas ierobežošanas rezistors savienojuma pārbaudei

Daži savienojuma kabeļi

USB kabelis, lai augšupielādētu kodu Arduino

& Vispārējās lodēšanas iekārtas

3. solis: arhitektūra

Kā redzam, sensoram ir divas puses:

1. Augšpusē vai sensora pusē

2. Apakšā vai detaļu pusē

Augšējā daļa sastāv no speciāli izstrādāta “augsta blīvuma polietilēna” vāka ar nosaukumu “Fresnel Lens”. Šis objektīvs fokusē infrasarkanos starus uz “piroelektrisko sensoru”. 9,4 µM infrasarkanie stari var viegli iziet cauri polietilēna pārsegam. Sensora jutības diapazons ir no 6 līdz 7 metriem (20 pēdām), un noteikšanas leņķis ir 110 grādi x 70 grādi. Faktiskais sensors atrodas noslēgtā metāla kannā. Kārba būtībā aizsargā sensoru no trokšņa, temperatūras un mitruma. Ir neliels logs, kas izgatavots no IR caurlaidīga materiāla, lai IR signāli varētu sasniegt sensoru. Aiz šī loga atrodas “divi” līdzsvaroti PIR sensori. Gaidīšanas režīmā abi sensori nosaka vienādu IR starojuma daudzumu. Kad silts ķermenis iet garām, tas vispirms pārtver vienu no diviem sensoriem, izraisot pozitīvas atšķirības starp abām pusēm. Un tad, kad tas atstāj uztveršanas zonu, notiek otrādi, un sensors rada negatīvas diferenciālās izmaiņas. Kad mainās impulss vai, citiem vārdiem sakot, PIR sensors nosaka kustību, izejas tapa mainās uz "digitāli augstu" vai 3,3 V.

Apakšējais bits sastāv no ķēžu ķēdes. Tikai daži no tiem mūs interesē.

- Lielākajai daļai PIR sensoru ir 3 kontaktu VCC, GND un OUT. VCC un GND baro moduli (darba spriegums: DC 5V līdz 20V). OUTPUT tapa ir tā, kas sazinās ar mikrokontrolleri, nosūtot digitālo impulsu augstu (3.3v), kad tiek konstatēta kustība, un digitālu zemu (0v), ja kustība netiek konstatēta. Dažādos moduļos tapu izvadi var atšķirties, tāpēc vienmēr trīs reizes pārbaudiet tapas.

- BISS0001 vai "Micro Power PIR Motion Detector IC" iegūst izeju no sensora un pēc nelielas apstrādes rada digitālo izeju.

- Modulim ir divi potenciometri, no kuriem viens regulē jutību (līdz 7 m), bet otrs - lai noregulētu laiku, kurā izejas signālam jāpaliek augstam, kad tiek atklāts objekts (tas svārstās no 0,3 s līdz 5 minūtēm).

- Šajā modulī ir vēl 3 tapas ar džemperi, lai izvēlētos sprūda režīmus.

Pirmo sauc par "neatkārtojamu sprūdu" - šis samazinās, tiklīdz aiztures laiks ir beidzies.

Otro sauc par "atkārtojamu sprūdu" - tas paliek augsts tik ilgi, kamēr objekts atrodas tuvumā, un izslēgsies, kad objekts būs pazudis un kavēšanās būs beigusies. Es izmantošu šo režīmu šim projektam.

Ja vēlaties veikt ātru pārbaudi, pirms turpināt šo apmācību, lūdzu, veiciet tālāk norādītās darbības.

Pārbaude ir arī laba ideja, lai pārbaudītu uztveršanas diapazonu un ilgumu.

4. solis: izveidojiet savienojumu bez Arduino

- Savienojiet VCC ar maizes dēļa +5V sliedi

- Pievienojiet GND sliežu sliedei

- Pievienojiet LED kopā ar 220 omu rezistoru sensora OUT tapai

Tagad, kad sensors nosaka kustību, izejas tapa būs "augsta" un iedegsies gaismas diode. Virzieties atpakaļ un uz priekšu, lai uzzinātu diapazona uztveršanu. Pēc tam pārbaudiet ilguma gājienu sensora priekšā un pēc tam ejiet prom un izmantojiet hronometru, lai uzzinātu, cik ilgi gaismas diode ir ieslēgta. Jūs varat pielāgot laiku vai jutību, pielāgojot uz paneļa esošos POT.

5. solis: izveidojiet savienojumu ar Arduino

Tagad, lai to izdarītu ar Arduino, savienojiet PIR sensora VCC ar Arduino 5 voltu tapu.

Pēc tam savienojiet OUTput tapu ar D13 un GND ar Arduino zemes tapu. Tagad pievienojiet LED kopā ar 220 omu rezistoru Arduino D2 tapai. Tieši tā, tagad jums vienkārši jāaugšupielādē kods un jāpārbauda, vai viss darbojas tā, kā vajadzētu. Jūs varat nomainīt gaismas diodi ar skaņas signālu (lai radītu trauksmi, kad tiek atklāts objekts) vai releju, lai vadītu augstsprieguma ķēdi.

Lai uzzinātu vairāk par relejiem, lūdzu, apskatiet manu apmācību Nr. 4 - "Stafetes vadīšana ar Arduino".

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

6. darbība: kods

Kods ir ļoti vienkāršs

* Sāciet, nosakot tapas numuru 2 un 13 attiecīgi kā LED tapu un PIR tapu

* Tad mums ir jānosaka tapas režīmi. LED tapa ir OUTPUT tapa un PIR pin ir INPUT pin

* Tālāk mums jālasa PIR tapas vērtība un jāpārbauda, vai tā ir HIGH

* Ja vērtība ir HIGH, tad ieslēdziet LED, pretējā gadījumā izslēdziet to

7. solis: PIR sensoru pielietojuma jomas

PIR sensorus var izmantot, lai:

* Automatizējiet durvju atvēršanu un aizvēršanu

* Automatizējiet visas āra gaismas

* Automatizējiet pagraba, dārza vai segtu autostāvvietu apgaismojumu

* Automatizējiet lifta vestibilu vai kopējo kāpņu apgaismojumu

* Atklājiet cilvēka klātbūtni un izraisiet trauksmi

* Izveidojiet viedas mājas automatizācijas un drošības sistēmu un daudz ko citu …

8. darbība: demonstrācija

Tātad, tas ir mans iestatījums PIR sensora testēšanai. Sensors ir piestiprināts pie maizes dēļa un sēž uz galda. Kad es esmu sensora priekšā, gaismas diode ir ieslēgta.

Tagad veiksim ātru pārbaudi. Pašlaik sensors atrodas dīkstāvē. Es eju tā priekšā, lai aktivizētu sensoru. Tad, gaismas diode tikko ieslēdzās pēc manas klātbūtnes noteikšanas. Gaisma deg tik ilgi, kamēr es esmu sensoru tuvumā. Labi, ejam prom un ieslēdzu hronometru, lai redzētu, vai tas izslēdzas pēc 5 sekundēm. Panākumi, viss strādāja tā, kā es gribēju.

Paldies vēlreiz, ka noskatījāties šo video! Es ceru, ka tas jums palīdz. Ja vēlaties mani atbalstīt, varat abonēt manu kanālu un skatīties citus manus videoklipus. Paldies, vēlreiz manā nākamajā videoklipā.