PIR -anduri õpetus - Arduinoga või ilma: 8 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

Vahetult enne oma järgmise projektide õpetuse loomist, mis kasutab PIR -andurit, mõtlesin, et võiksin luua eraldi õpetuse, mis selgitaks PIR -anduri tööd. Seda tehes suudan oma teise õpetuse lühikese ja asjalikuna hoida. Niisiis arutame aega raiskamata, mis on PIR -andur ja kuidas me saame seda oma projektis kasutada.

Samm: põhiline

Mis on PIR -andur?

PIR või "passiivne infrapuna" andur on "püroelektriline IR-andur", mis toodab kuumusega kokkupuutel energiat. Kõik kiirgab madalat kiirgust, mida kuumem on objekt, seda rohkem kiirgatakse. Kui inimene või loom (IR -kiirguse lainepikkusega 9,4 µM) läheneb andurite vahemikule, tuvastab andur kuumuse infrapunakiirguse kujul. Andur tuvastab ainult teiste objektide kiirguvat energiat ja ei tooda seda, seetõttu nimetatakse andurit PIR- või "passiivse infrapuna" anduriks. Need andurid on väikesed, odavad, vastupidavad, vähese energiatarbega ja neid on väga lihtne kasutada.

Samm: riistvara

Selle õpetuse jaoks vajame:

1 x leivalaud

1 x Arduino Nano/UNO (mis iganes on käepärast)

1 x PIR andur

1 x LED ja 220 oomi voolu piirav takisti ühenduvuse testimiseks

Ühendusjuhtmeid vähe

USB -kaabel koodi üleslaadimiseks Arduino

& Üldised jootmisseadmed

3. samm: arhitektuur

Nagu näeme, on anduril kaks külge:

1. Ülemine või anduri pool

2. Alumine või komponentide pool

Ülemine osa koosneb spetsiaalselt disainitud 'suure tihedusega polüetüleenist' kaanest nimega "Fresnel Lens". See objektiiv fokuseerib infrapunakiired selle aluseks olevale püroelektrilisele andurile. 9,4 µM infrapunakiired pääsevad kergesti läbi polüetüleenist katte. Andurite tundlikkus on vahemikus 6 kuni 7 meetrit (20 jalga) ja tuvastusnurk on 110 x 70 kraadi. Tegelik andur on suletud metallpurgi sees. Purk kaitseb andurit põhimõtteliselt müra, temperatuuri ja niiskuse eest. Infrapunakiirgust edastavast materjalist on pisike aken, mis võimaldab IR-signaalidel andurini jõuda. Selle akna taga on "kaks" tasakaalustatud PIR -andurit. Ooterežiimis tuvastavad mõlemad andurid sama palju infrapunakiirgust. Kui soe keha möödub, tabab see kõigepealt ühe kahest andurist, põhjustades kahe poole positiivse erinevuse. Ja siis, kui see tajualast lahkub, toimub vastupidine ja andur tekitab negatiivse diferentsiaalmuutuse. Kui impulss muutub või teisisõnu tuvastab PIR -andur liikumise, muutub väljundpinge väärtuseks "digitaalne kõrge" või 3,3 V.

Alumine bitt koosneb hunnikust vooluringidest. Vähesed neist pakuvad meile huvi.

- Enamikul PIR-anduritest on 3-kontaktilised VCC, GND ja OUT. VCC ja GND toidavad moodulit (tööpinge: DC 5V kuni 20V). VÄLJUNDI tihvt on see, mis suhtleb mikrokontrolleriga, saates liikumise tuvastamisel digitaalse impulsi kõrge (3.3v) ja digitaalse madala (0v), kui liikumist ei tuvastata. Pistikupesad võivad moodulite lõikes erineda, nii et kontrollige alati kolm korda.

- BISS0001 või "Micro Power PIR Motion Detector IC" saab andurilt väljundi ja pärast mõningast väiksemat töötlemist annab see digitaalse väljundi.

- Moodulil on kaks potentsiomeetrit, millest üks reguleerib tundlikkust (mis on kuni 7 m) ja teine aja reguleerimiseks, mille jooksul väljundsignaal peaks objekti tuvastamisel kõrgel püsima (see on vahemikus 0,3 kuni 5 minutit).

- Sellel moodulil on veel 3 tihvti, mille vahel on hüppaja päästiku režiimide valimiseks.

Esimest nimetatakse "mitte korduvaks päästikuks" - see langeb kohe, kui viivitusaeg on möödas.

Teist nimetatakse "korratavaks päästikuks" - see püsib kõrgel seni, kuni objekt on läheduses, ja lülitub välja, kui objekt on kadunud ja viivitus on möödas. Ma kasutan seda režiimi selle projekti jaoks.

Kui soovite enne selle õpetuse jätkamist teha kiirtesti, järgige alltoodud samme.

Testimine on hea mõte ka tuvastamise ulatuse ja kestuse testimiseks.

Samm: ühendage ilma Arduino'ta

- Ühendage VCC leivaplaadi rööpaga +5v

- Ühendage GND klapiga

- Ühendage LED koos 220 -oomise takistiga anduri väljundpistikuga

Nüüd, kui andur tuvastab liikumise, läheb väljundnõel "kõrgele" ja LED süttib. Vahemiku tundmise väljaselgitamiseks liikuge edasi ja tagasi. Seejärel katsetage anduri ees kestvusega kõndimist ja seejärel jalutage minema ning kasutage stopperit, et teada saada, kui kaua LED põles. Saate reguleerida aega või tundlikkust, reguleerides plaadil olevaid POT -e.

Samm: ühendage Arduinoga

Nüüd, et teha sama Arduinoga, ühendage PIR -anduri VCC Arduino 5 -voldisega.

Seejärel ühendage OUTput pin D13 -ga ja GND Arduino maanduspistikuga. Nüüd ühendage LED koos 220 oomi takistiga Arduino D2 kontaktiga. See on nii, nüüd peate lihtsalt koodi üles laadima ja testima, kas kõik töötab nii, nagu peaks. LED -i saate asendada helisignaaliga (häire tekitamiseks objekti tuvastamisel) või releega kõrgepingeahela juhtimiseks.

Releede kohta lisateabe saamiseks vaadake minu õpetust number 4 - "Arduinoga relee juhtimine".

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

6. samm: kood

Kood on väga lihtne

* Alustuseks määrake tihvti number 2 ja 13 vastavalt LED -tihvtiks ja PIR -tihvtiks

* Siis peame määratlema tihvtide režiimid. LED -tihvt peab olema VÄLJUNDI tihvt ja PIR -tihvt INPUT -tihvt

* Järgmisena peame lugema PIR -tihvti väärtust ja vaatama, kas see on KÕRGE

* Kui väärtus on HIGH, lülitage LED sisse, vastasel juhul lülitage see välja

7. samm: PIR -andurite rakendusvaldkonnad

PIR -andureid saab kasutada:

* Automatiseerige uste avamist ja sulgemist

* Automatiseeri kõik välisvalgustid

* Keldri, aia või kaetud parkimisalade tulede automatiseerimine

* Lifti fuajee või ühiste treppide tulede automatiseerimine

* Tuvastage inimese olemasolu ja tõstke häire

* Looge nutika kodu automatiseerimise ja turvasüsteem ning palju muud….

8. samm: demo

Niisiis, see on minu seadistus PIR -anduri testimiseks. Andur on ühendatud leivalaua külge ja istub laua peal. Kuna olen anduri ees, põleb LED.

Nüüd teeme kiirtesti. Praegu on andur jõudeolekus. Ma lähen selle ette, et andur aktiveerida. Tada, LED sütti pärast minu kohaloleku tuvastamist. Valgus põleb seni, kuni olen andurite läheduses. OK, lähme minema ja käivitan stopperi, et näha, kas see lülitub 5 sekundi pärast välja. Edu, kõik toimis nii, nagu ma tahtsin.

Aitäh veelkord selle video vaatamise eest! Loodan, et see aitab teid. Kui soovite mind toetada, saate minu kanali tellida ja minu teisi videoid vaadata. Aitäh, jälle minu järgmises videos.