Pasywny czujnik podczerwieni (PIR) to bardzo przydatny moduł służący do budowy wielu rodzajów systemów alarmowych i detektorów ruchu. Nazywa się to pasywnym, ponieważ odbiera podczerwień, a nie emituje. Zasadniczo czujnik PIR wykrywa każdą zmianę temperatury i za każdym razem, gdy wykryje jakąkolwiek zmianę, jego wyjściowy PIN staje się WYSOKI. Nazywa się je również piroelektrycznymi lub IR czujnikami ruchu.
W tym miejscu należy zauważyć, że każdy obiekt po podgrzaniu emituje pewną ilość podczerwieni. Człowiek również emituje podczerwień z powodu ciepła ciała. Czujniki PIR mogą wykrywać niewielkie zmiany w podczerwieni. Za każdym razem, gdy obiekt przechodzi przez zasięg czujnika, emituje podczerwień z powodu tarcia między powietrzem a obiektem i zostaje złapany przez czujnik PIR.
Głównym elementem czujnika PIR jest czujnik piroelektryczny pokazany na rysunku (prostokątny kryształ za plastikową nasadką). Oprócz tego BISS0001 („Micro Power PIR Motion Detector IC”), niektóre rezystory, kondensatory i inne komponenty użyte do budowy czujnika PIR. Układ scalony BISS0001 pobiera dane wejściowe z czujnika i przetwarza, aby pin wyjściowy był odpowiednio WYSOKI lub NISKI.
Piroelektryczny czujnik dzieli się na dwie połowy, gdy nie ma ruchu, obie połówki pozostają w tym samym stanie, co oznacza, że oba wyczuwają ten sam poziom podczerwieni. Jak tylko ktoś wejdzie w pierwszą połowę, poziom podczerwieni w jednej połowie staje się większy niż w drugiej, co powoduje reakcję PIR i powoduje, że pin wyjściowy jest wysoki.
Czujnik piroelektryczny jest pokryty plastikową nasadką, w której znajduje się szereg soczewek Fresnela. Soczewki te są zakrzywione w taki sposób, że czujnik może pokrywać szeroki zakres.
Zbudowaliśmy tutaj bardzo prosty obwód czujnika ruchu. Używamy czujnika PIR HC-SR501, diody LED (która będzie się świecić, gdy przed czujnikiem pojawi się ruch) i rezystora. PIN Vcc PIRów podłączonych do dodatniego zacisku baterii 9V, pin GND jest podłączony do ujemnego zacisku baterii, a pin wyjściowy PIR jest podłączony do LED z rezystorem 220 Ohm. W przypadku ruchu w zasięgu PIR dioda zacznie migać.
Elementy obwodu
- Czujnik PIR (użyliśmy HC-SR501)
- Rezystor 220ohm (dowolny rezystor poniżej 1k ohm)
- DOPROWADZIŁO
- Akumulator (5-9 V)
Schemat obwodu i wyjaśnienie
PIR potrzebuje trochę czasu, aby ustabilizować się w zależności od warunków otoczenia, więc możesz znaleźć, LED włącza się i wyłącza losowo na około 10-60 sekund.
Teraz, gdy zobaczymy, że dioda LED miga za każdym razem, gdy jest jakikolwiek ruch, spójrz wstecz na PIR, znajdziesz zworkę, która jest umieszczona między PIN narożnika zewnętrznego i środkowego (patrz schemat powyżej). Nazywa się to „wyzwalaniem bez ponownego wyzwalania” lub „wyzwalaniem niepowtarzalnym ” i mówi się, że zworka znajduje się w pozycji L. W tej pozycji dioda LED będzie migać w sposób ciągły do momentu wystąpienia ruchu.
Teraz, jeśli połączysz tę zworkę pomiędzy wewnętrznym narożnikiem PIN a środkowym PIN, to dioda LED będzie świecić cały czas, aż będzie jakikolwiek ruch. Ten nazywa się „wyzwalaniem” lub „ wyzwalaniem powtarzalnym”, a zworka jest w pozycji H.
Istnieją dwa potencjometry (pokazane na powyższym rysunku), służące do ustawiania opóźnienia czasowego i zakresu odległości. Opóźnienie czasowe to czas, w którym dioda LED pozostanie WŁĄCZONA (styk wyjścia WYSOKI). W przypadku wyzwalania niepowtarzalnego, WYJŚCIE stanie się automatycznie niskie po upływie czasu. W przypadku powtarzalnego wyzwalania wyjście OUTPUT również stanie się niskie po opóźnieniu czasowym, ale jeśli występuje ciągła aktywność człowieka; WYJŚCIE pozostanie WYSOKA nawet po upływie czasu.
Obróć potencjometr regulacji odległości zgodnie z ruchem wskazówek zegara, zwiększając odległość wykrywania (około 7 metrów), z drugiej strony zmniejsza się odległość wykrywania (około 3 metry).
Obróć potencjometr opóźnienia czasowego w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, aby wydłużyć opóźnienie (600S, 10 minut), po przeciwnej stronie, skrócić opóźnienie (0,3 sekundy).
Generalnie PIR wykrywa podczerwień o długości fali od 8 do 14 mikrometrów i ma zasięg 3-15 metrów przy polu widzenia mniejszym niż 180 stopni. Ten zakres może się różnić w zależności od różnych modeli. Niektóre sufity PIR mogą obejmować 360 stopni. Czujniki PIR zwykle działają pod napięciem 3-9 V DC.