Vadnica za senzor PIR - z ali brez Arduina: 8 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Tik pred ustvarjanjem naslednjih vadnic o projektih, ki bodo uporabljale senzor PIR, sem pomislil, da bi lahko ustvaril ločeno vadnico, ki bi pojasnila delovanje senzorja PIR. S tem bom lahko svojo drugo vadnico skrajšal in poudaril. Torej, brez zapravljanja časa, se pogovorimo, kaj je PIR senzor in kako ga lahko uporabimo v našem projektu.

1. korak: Osnovno

Kaj je PIR senzor?

PIR ali "pasivni infrardeči senzor" je "piroelektrični IR senzor", ki proizvaja energijo, ko je izpostavljen toploti. Vse oddaja neko nizko raven sevanja, bolj ko je predmet vroči, več sevanja oddaja. Ko se človek ali žival (z valovno dolžino IR sevanja 9,4 μMeter) približa območju senzorjev, senzor zazna toploto v obliki infrardečega sevanja. Senzor zaznava samo energijo, ki jo oddajajo drugi predmeti, in ne proizvaja nobene, zato se senzor imenuje PIR ali "pasivno infrardeče" tipalo. Ti senzorji so majhni, poceni, robustni, z nizko porabo energije in zelo enostavni za uporabo.

2. korak: Strojna oprema

Za to vadnico potrebujemo:

1 x Deska

1 x Arduino Nano/UNO (karkoli je pri roki)

1 x PIR senzor

1 x LED in 220 ohmski omejevalni upor za preverjanje povezljivosti

Nekaj priključnih kablov

Kabel USB za nalaganje kode v Arduino

& Splošna oprema za spajkanje

3. korak: Arhitektura

Kot lahko vidimo, ima senzor dve strani:

1. Zgoraj ali s strani senzorja

2. Spodnji del ali stran komponent

Zgornji del je sestavljen iz posebej oblikovanega polietilena visoke gostote, imenovanega "Fresnelova leča". Ta leča fokusira infrardeče žarke na osnovni "piroelektrični senzor". Infrardeči žarki 9,4 µMetra zlahka prehajajo skozi polietilenski pokrov. Območje občutljivosti senzorjev je med 6 in 7 metri (20 čevljev), kot zaznavanja pa je 110 stopinj x 70 stopinj. Dejanski senzor je v zaprti kovinski pločevinki. Plošča v bistvu ščiti senzor pred hrupom, temperaturo in vlago. Obstaja majhno okno, izdelano iz materiala, ki prenaša IR, in omogoča, da IR signali dosežejo senzor. Za tem oknom sta „dva“uravnotežena senzorja PIR. V stanju mirovanja oba senzorja zaznata enako količino IR sevanja. Ko gre mimo toplo telo, najprej prestreže enega od dveh senzorjev, kar povzroči pozitivno razliko med dvema polovicama. In potem, ko zapusti območje zaznavanja, se zgodi obratno in senzor generira negativno diferencialno spremembo. Ko se impulz spremeni ali z drugimi besedami, senzor PIR zazna gibanje, se izhodni pin spremeni v "digitalno visoko" ali 3,3 V.

Spodnji del je sestavljen iz vezja. Nekaj jih nas zanima.

- Večina senzorjev PIR ima 3-pinske VCC, GND in OUT. VCC in GND za napajanje modula (delovna napetost: DC 5V do 20V). OUTPUT pin je tisti, ki komunicira z mikrokrmilnikom tako, da pošlje digitalni impulz visoko (3,3 V), ko zazna gibanje, in digitalno nizko (0 V), če gibanja ni zaznano. Odklopi se lahko med moduli razlikujejo, zato vedno trikrat preverite izhode.

- BISS0001 ali "IC mikro detektor gibanja IC PIR" dobi izhod iz senzorja in po manjši obdelavi proizvede digitalni izhod.

- Modul ima dva potenciometra, enega za nastavitev občutljivosti (do 7 m), drugega pa za nastavitev časa, v katerem mora izhodni signal ostati visok, ko zazna objekt (ta se giblje od 0,3 s do 5 minut).

- Na tem modulu so še 3 zatiči, med katerimi je mostiček za izbiro sprožilnih načinov.

1. se imenuje "neponovljiv sprožilec" - ta se zniža, takoj ko se čas zakasnitve izteče.

2. se imenuje "ponovljiv sprožilec" - ostane visok, dokler je predmet v bližini, in se izklopi, ko predmeta ni več in zamude ni več. Ta način bom uporabljal za ta projekt.

Če želite narediti hiter test, preden nadaljujete s to vadnico, sledite spodnjim korakom.

Testiranje je dobra ideja tudi za testiranje dosega in trajanja zaznavanja.

4. korak: Povezovanje brez Arduina

- VCC priključite na +5v tirnico na plošči

- GND priključite na vodilo -ve

- Priključite LED skupaj z 220 ohmskim uporom na izhod senzorja

Ko senzor zazna gibanje, bo izhodni zatič "visoko" in zasveti LED. Premaknite se naprej in nazaj, če želite izvedeti zaznavanje dosega. Nato preizkusite trajanje hoje pred senzorjem in se nato odpravite ter s štoparico ugotovite, kako dolgo je LED svetila. Čas ali občutljivost lahko prilagodite s prilagajanjem POT na plošči.

5. korak: Povezovanje z Arduinom

Zdaj, če želite storiti enako z Arduinom, priključite VCC senzorja PIR na 5v pin Arduina.

Nato priključite izhodni pin na D13 in GND na ozemljitveni zatič Arduina. Zdaj povežite LED skupaj z 220 ohmskim uporom na pin D2 Arduina. To je to, zdaj morate samo naložiti kodo in preizkusiti, ali vse deluje tako, kot bi moralo. LED lahko zamenjate z zvočnikom (za sprožitev alarma, ko zazna objekt) ali relejem za pogon visokonapetostnega vezja.

Če želite izvedeti več o relejih, si oglejte mojo vadnico številka 4 - "Vožnja releja z Arduinom".

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

6. korak: Koda

Koda je zelo preprosta

* Začnite tako, da določite pin 2 in 13 kot LED pin in pin PIR

* Nato moramo določiti načine pin. LED pin za izhod OUTPUT in PIR za pin INPUT

* Nato moramo prebrati vrednost zatiča PIR in preveriti, ali je VISOKA

* Če je vrednost VISOKA, vklopite LED, sicer jo izklopite

7. korak: Področja uporabe senzorjev PIR

Senzorji PIR se lahko uporabljajo za:

* Samodejno odpiranje in zapiranje vrat

* Avtomatizirajte vse zunanje luči

* Avtomatizirajte luči kleti, vrta ali pokritih parkirišč

* Avtomatizirajte luči za dvigala ali navadna stopnišča

* Odkrijte prisotnost ljudi in dvignite alarm

* Ustvarite sistem za avtomatizacijo in varnost pametnega doma in še veliko več….

8. korak: Demo

Torej, to je moja nastavitev za testiranje senzorja PIR. Senzor je priključen na ploščo in sedi na mizi. Ko sem pred senzorjem, sveti LED.

Zdaj pa naredimo hiter test. Senzor je trenutno v stanju mirovanja. Hodil bom pred njim, da aktiviram senzor. Tada, LED se je prižgal, ko je zaznal mojo prisotnost. Luč sveti, dokler sem v bližini senzorjev. V redu, pojdimo in začnimo štoparico, da vidim, če se po 5 sekundah izklopi. Uspeh, vse je delovalo tako, kot sem si želel.

Še enkrat hvala za ogled tega videa! Upam, da vam pomaga. Če me želite podpreti, se lahko naročite na moj kanal in si ogledate moje druge videoposnetke. Hvala, spet v naslednjem videu.