Как работает датчик PIR и как его использовать с Arduino

<основной класс="главный сайт" id="главный">

В этом руководстве по Arduino мы узнаем, как работает датчик PIR и как использовать его с платой Arduino для обнаружения движения. Вы можете посмотреть следующее видео или прочитать письменное руководство ниже.

Как это работает

Сначала объясним принцип работы. На самом деле модуль состоит из пироэлектрического датчика, который генерирует энергию при воздействии тепла.

Это означает, что когда тело человека или животного попадает в зону действия датчика, он обнаруживает движение, потому что тело человека или животного излучает тепловую энергию в виде инфракрасного излучения. Отсюда и название датчика — пассивный инфракрасный датчик. А термин «пассивный» означает, что датчик не использует энергию для целей обнаружения, он просто работает, обнаруживая энергию, испускаемую другими объектами.

Модуль также состоит из специально разработанной крышки, называемой линзой Френеля, которая фокусирует инфракрасные сигналы на пироэлектрическом датчике.

Модуль пассивного инфракрасного датчика HC-SR501

Модуль имеет всего три контакта:заземление и VCC для питания модуля, а также выходной контакт, который выдает высокий логический уровень при обнаружении объекта. Также он имеет два потенциометра. Один для регулировки чувствительности датчика, а другой для регулировки времени, в течение которого выходной сигнал остается высоким при обнаружении объекта. Это время можно настроить в диапазоне от 0,3 секунды до 5 минут.

Модуль имеет еще три контакта с перемычкой между двумя из них. Эти контакты предназначены для выбора режимов триггера. Первый называется «неповторяемый триггер» и работает следующим образом:когда выходной сигнал датчика высокий и время задержки истекло, выходной сигнал автоматически изменится с высокого на низкий уровень. Другой режим, называемый «повторяющийся триггер», будет поддерживать высокий уровень выходного сигнала все время, пока обнаруженный объект не появится в диапазоне датчика.

Компоненты, необходимые для этого руководства

Вы можете получить компоненты с любого из следующих сайтов:

• Модуль пассивного инфракрасного датчика HC-SR501……..
• Релейный модуль 5 В………………………….
• Плата Arduino ……………………………
• Макет и соединительные провода……… 
• Кабель, вилка, розетка

Схема цепи

В качестве примера для этого урока я сделаю схему, которая будет включать высоковольтную лампу, когда датчик обнаружит объект. Вот принципиальные схемы. Выходной контакт датчика будет подключен к контакту № 8 на плате Arduino, и при обнаружении объекта контакт № 7 активирует модуль реле, и загорится лампа высокого напряжения.

Для получения более подробной информации о том, как работает модуль реле, вы можете проверить мой учебник по реле Arduino. (Имейте в виду, что в примере мы используем высокое напряжение, поэтому вам следует быть очень осторожным, потому что я не несу никакой ответственности за ваши действия)

Исходный код

Вот код Arduino для этого примера. Это довольно просто. Нам просто нужно определить контакт датчика PIR как вход, а контакт реле как выход. Используя функцию digitalRead(), мы будем считывать выходной сигнал датчика, и если он высокий или обнаружен объект, он активирует реле. Для активации релейного модуля мы отправим низкий логический уровень, так как контакт входа реле работает в обратном порядке.

/*     Arduini PIR Motion Sensor Tutorial
 *      
 *  by Dejan Nedelkovski, www.HowToMechatronics.com
 *  
 */
int pirSensor = 8;
int relayInput = 7;

void setup() {
  pinMode(pirSensor, INPUT);
  pinMode(relayInput, OUTPUT);  
}

void loop() {
  int sensorValue = digitalRead(pirSensor);

  if (sensorValue == 1) {
    digitalWrite(relayInput, LOW); // The Relay Input works Inversly
  }
}Code language: Arduino (arduino)

Демонстрацию примера можно увидеть в конце видео, прикрепленного выше. Обратите внимание, что после включения сенсорного модуля ему требуется около 20–60 секунд для «прогрева» для правильной работы. Теперь, когда вы поднесете руку к датчику, реле активирует лампу. Но учтите, что даже если вы постоянно двигаете рукой, лампа выключится по истечении настроенного времени задержки, потому что датчик PIR находится в режиме «неповторяемого срабатывания». Если перевести датчик перемычкой в ​​режим «повторяемый триггер» и постоянно двигать рукой, то лампа так же будет постоянно гореть и выключится после прекращения движения и истечения установленного времени задержки.