PIR -sensorstudie - Met of sonder Arduino: 8 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:27

Net voordat ek my tutoriaal vir die volgende projekte skep, wat 'n PIR -sensor sal gebruik, het ek gedink ek kan 'n aparte tutoriaal saamstel wat die werking van 'n PIR -sensor verduidelik. Deur dit te doen, kan ek my ander tutoriaal kort en saaklik hou. Dus, sonder om tyd te mors, bespreek ons wat 'n PIR -sensor is en hoe ons dit in ons projek kan gebruik.

Stap 1: Basies

Wat is 'n PIR -sensor?

PIR of 'Passive Infra-Red' sensor is 'n 'Pyroelectric IR Sensor' wat energie opwek wanneer dit aan hitte blootgestel word. Alles gee 'n lae stralingsniveau uit, hoe warmer die voorwerp is, hoe meer straling word uitgestraal. As 'n mens of 'n dier (met 'n IR -stralingsgolflengte van 9,4µMeter) die sensorafstand bereik, bespeur die sensor die hitte in die vorm van infrarooi straling. Die sensor bespeur slegs die energie wat deur ander voorwerpe uitgestraal word en produseer geen energie nie, daarom word die sensor 'n PIR- of 'Passiewe infrarooi' sensor genoem. Hierdie sensors is klein, goedkoop, robuuste, lae krag en baie maklik om te gebruik.

Stap 2: Hardeware

Vir hierdie tutoriaal benodig ons:

1 x broodbord

1 x Arduino Nano/UNO (alles wat handig is)

1 x PIR -sensor

1 x LED en 'n 220 ohm stroombeperkende weerstand om die verbinding te toets

Paar aansluitkabels

'N USB -kabel om die kode na die Arduino op te laai

& Algemene soldeertoerusting

Stap 3: Argitektuur

Soos ons kan sien, het die sensor twee kante:

1. Bo -op of die sensorkant

2. Onderkant of die komponentkant

Die bokant bestaan uit 'n spesiaal ontwerpte 'High-Density Polythene' omslag genaamd "Fresnel Lens". Hierdie lens fokus die infrarooi strale op die onderliggende 'pyro -elektriese sensor'. 9,4 µMeter infrarooi strale kan maklik deur die poliëtileenbedekking gaan. Die sensitiwiteit van die sensors wissel tussen 6 en 7 meter (20 voet) en die opsporingshoek is 110 grade x 70 grade. Die werklike sensor is in 'n verseëlde metaalblik. Die blik beskerm die sensor basies teen geraas, temperatuur en humiditeit. Daar is 'n klein venster gemaak van IR-oordraagbare materiaal sodat die IR-seine die sensor kan bereik. Agter hierdie venster is 'twee' gebalanseerde PIR -sensors. In ledige toestand bespeur beide sensors dieselfde hoeveelheid IR -straling. As 'n warm liggaam verbygaan, onderskep dit eers een van die twee sensors, wat 'n positiewe verskil tussen die twee helftes veroorsaak. En dan, wanneer dit die waarnemingsgebied verlaat, gebeur die omgekeerde, en die sensor genereer 'n negatiewe differensiële verandering. As die pols verander of met ander woorde die PIR -sensor bewegings bespeur, verander die uitsetpen na "digitaal hoog" of 3.3V.

Die onderste stuk bestaan uit 'n klomp kringe. Min van hulle is van ons belang.

- Die meeste PIR-sensors het 3-pins VCC, GND en OUT. VCC en GND moet die module voed (Bedryfspanning: DC 5V tot 20V). Die OUTPUT-pen is die een wat met die mikrobeheerder kommunikeer deur digitale pols hoog (3,3v) te stuur wanneer 'n beweging opgespoor word en digitaal laag (0v) wanneer geen beweging opgespoor word nie. Die pin-outs kan wissel tussen modules, dus kontroleer altyd die pin-outs.

- Die BISS0001 of die "Micro Power PIR Motion Detector IC" kry die uitset van die sensor, en na 'n paar klein verwerkings lewer dit die digitale uitset.

- Die module het twee potensiometers, een om die sensitiwiteit aan te pas (wat tot 7m is) en die ander om die tyd aan te pas waarvoor die uitsetsignaal hoog moet bly wanneer 'n voorwerp opgespoor word (dit wissel van 0,3 sekondes tot 5 minute).

- Daar is nog 3 penne op hierdie module met 'n jumper tussenin om die snellermodusse te kies.

Die eerste een word 'nie -herhaalbare sneller' genoem - hierdie word laag sodra die vertragingstyd verby is.

Die tweede een word 'herhaalbare sneller' genoem - dit bly hoog solank die voorwerp naby is en sal afskakel sodra die voorwerp weg is en die vertraging verby is. Ek sal hierdie modus vir hierdie projek gebruik.

As u 'n vinnige toets wil doen voordat u met hierdie tutoriaal voortgaan, volg die onderstaande stappe.

'N Toets is ook 'n goeie idee om die omvang en duur van die waarneming te toets.

Stap 4: Koppel sonder Arduino

- Koppel die VCC aan die +5v -rail van die broodbord

- Koppel die GND aan die -ve -spoor

- Koppel die LED saam met 'n weerstand van 220 ohm aan die OUT -pen van die sensor

As die sensor 'n beweging opspoor, gaan die uitsetpen 'hoog' en die LED brand. Beweeg vorentoe en vorentoe om uit te vind wat die omvang is. Om dan die duur voor die sensor te toets en dan weg te loop en 'n stophorlosie te gebruik om uit te vind hoe lank die LED aan is. U kan die tyd of sensitiwiteit aanpas deur die potte op die bord aan te pas.

Stap 5: Verbind met Arduino

Om dieselfde met Arduino te doen, verbind die VCC van die PIR -sensor met die 5v -pen van Arduino.

Koppel dan die OUTput -pen aan D13 en GND aan die grondpen van die Arduino. Koppel nou die LED saam met 'n weerstand van 220 ohm aan die D2 -pen van die Arduino. Dit is nou, u hoef net die kode op te laai en te toets of alles werk soos dit moet. U kan die LED vervang met 'n gonser (om alarm te maak as 'n voorwerp opgespoor word) of 'n relais om 'n hoogspanningskring aan te dryf.

Vir meer inligting oor relais, kyk gerus na my tutoriaal nommer 4 - ''n relais ry met 'n Arduino'.

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

Stap 6: Kode

Die kode is baie eenvoudig

* Begin deur die pen nommer 2 en 13 te definieer as onderskeidelik LED -pen en PIR -pen

* Dan moet ons die penmodusse definieer. LED -pen is die OUTPUT -pen en PIR -pen is die INPUT -pen

* Vervolgens moet ons die waarde van die PIR -pen lees en kyk of dit HOOG is

* As die waarde HOOG is, skakel dan die LED aan, anders skakel dit af

Stap 7: Toepassingsgebiede van PIR -sensors

PIR -sensors kan gebruik word om:

* Outomatiese oopmaak en sluiting van deure

* Outomatiseer alle buiteligte

* Outomatiseer ligte van kelder, tuin of bedekte parkeerareas

* Outomatiseer hysbak of gewone trappe

* Ontdek die teenwoordigheid van 'n mens en maak 'n alarm

* Skep 'n Smart Home Automation & Security System, en nog vele meer …

Stap 8: Demo

Dit is dus my opset vir die toets van die PIR -sensor. Die sensor is aan die broodbord gekoppel en sit op die tafel. Terwyl ek voor die sensor is, is die LED aan.

Laat ons nou 'n vinnige toets doen. Die sensor is tans in 'n ledige toestand. Ek gaan voor dit in loop om die sensor te aktiveer. Nou ja, die LED het net aangeskakel nadat ek my teenwoordigheid opgemerk het. Die lig bly aan so lank as wat ek in die nabyheid van die sensors is. OK, laat ons wegstap en my stophorlosie begin om te sien of dit na 5 sekondes afskakel. Sukses, alles het gewerk soos ek wou.

Weereens baie dankie dat u hierdie video gekyk het! Ek hoop dit help jou. As u my wil ondersteun, kan u op my kanaal inteken en na my ander video's kyk. Dankie, weereens in my volgende video.