PIR jutiklio pamoka - su „Arduino“arba be jo: 8 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Prieš kurdamas savo kitų projektų vadovėlį, kuriame bus naudojamas PIR jutiklis, pamaniau, kad galiu sukurti atskirą pamoką, paaiškinančią PIR jutiklio veikimą. Tai darydamas galėsiu trumpai ir tiksliai išdėstyti kitą pamoką. Taigi, negaišdami laiko, aptarkime, kas yra PIR jutiklis ir kaip mes galime jį naudoti savo projekte.

1 žingsnis: pagrindinis

Kas yra PIR jutiklis?

PIR arba „pasyvus infraraudonųjų spindulių“jutiklis yra „piroelektrinis IR jutiklis“, kuris generuoja energiją veikiant karščiui. Viskas skleidžia žemą radiacijos lygį, kuo objektas karštesnis, tuo daugiau spinduliuotės. Kai žmogus ar gyvūnas (kai IR spinduliuotės bangos ilgis yra 9,4 μM) artėja prie jutiklių diapazono, jutiklis aptinka šilumą infraraudonosios spinduliuotės pavidalu. Jutiklis aptinka tik kitų objektų skleidžiamą energiją ir nesukuria jokios, todėl jutiklis vadinamas PIR arba „pasyviu infraraudonųjų spindulių“jutikliu. Šie jutikliai yra maži, pigūs, tvirti, mažos galios ir labai lengvai naudojami.

2 žingsnis: Aparatūra

Šiai pamokai mums reikia:

1 x duonos lenta

1 x „Arduino Nano“/UNO (kas jums patogu)

1 x PIR jutiklis

1 x šviesos diodas ir 220 omų srovės ribojimo rezistorius, kad būtų galima patikrinti ryšį

Nedaug jungiamųjų kabelių

USB kabelis, skirtas įkelti kodą į „Arduino“

& Bendra litavimo įranga

3 žingsnis: architektūra

Kaip matome, jutiklis turi dvi puses:

1. Viršuje arba jutiklio pusėje

2. Apačioje arba komponentų pusėje

Viršų sudaro specialiai sukurtas „didelio tankio polietileno“dangtelis „Fresnel Lens“. Šis objektyvas sufokusuoja infraraudonuosius spindulius į pagrindinį „piroelektrinį jutiklį“. 9,4 µM infraraudonieji spinduliai gali lengvai praeiti pro polietileno dangtelį. Jutiklių jautrumas yra nuo 6 iki 7 metrų (20 pėdų), o aptikimo kampas yra 110 laipsnių x 70 laipsnių. Tikrasis jutiklis yra uždaroje metalinėje skardinėje. Skardinė iš esmės apsaugo jutiklį nuo triukšmo, temperatūros ir drėgmės. Yra mažas langas, pagamintas iš IR pralaidžios medžiagos, kad IR signalai galėtų pasiekti jutiklį. Už šio lango yra „du“subalansuoti PIR jutikliai. Neveikos būsenoje abu jutikliai aptinka tą patį IR spinduliuotės kiekį. Kai šiltas kūnas praeina pro šalį, jis pirmiausia sulaiko vieną iš dviejų jutiklių, sukeldamas teigiamą skirtumą tarp dviejų pusių. Ir tada, kai jis palieka jutimo zoną, atsitinka atvirkščiai, o jutiklis sukuria neigiamą diferencinį pokytį. Pasikeitus impulsui arba, kitaip tariant, PIR jutiklis aptinka judesį, išėjimo kaištis pasikeičia į „skaitmeninį aukštą“arba 3,3 V.

Apatinį bitą sudaro daugybė grandinių. Nedaugelis jų domina mus.

- Dauguma PIR jutiklių turi 3 kontaktų VCC, GND ir OUT. VCC ir GND turi maitinti modulį (darbinė įtampa: DC nuo 5V iki 20V). OUTPUT kaištis yra tas, kuris bendrauja su mikrovaldikliu, siunčiant skaitmeninį impulsą aukštą (3.3v), kai aptinkamas judesys, ir skaitmeninį žemą (0v), kai judesio neaptinkama. Kištukiniai kištukai gali skirtis tarp modulių, todėl visada tris kartus patikrinkite kištukus.

- BISS0001 arba „Micro Power PIR Motion Detector IC“gauna iš jutiklio išvestį ir, atlikęs nedidelį apdorojimą, sukuria skaitmeninę išvestį.

- Modulis turi du potenciometrus: vieną, skirtą jautrumui (iki 7 m) reguliuoti, o kitą - laiką, per kurį išvesties signalas turi būti aukštas, kai aptinkamas objektas (jis svyruoja nuo 0,3 s iki 5 min.).

- Šiame modulyje yra dar 3 kaiščiai su jungikliu tarp jų, kad būtų galima pasirinkti trigerio režimus.

Pirmasis vadinamas „nepakartojamu trigeriu“- šis sumažėja, kai tik pasibaigia atidėjimo laikas.

Antrasis vadinamas „pakartojamu trigeriu“- jis išlieka aukštas tol, kol objektas yra arti, ir išsijungs, kai objekto nebeliks ir delsimas pasibaigs. Aš naudosiu šį režimą šiam projektui.

Jei norite atlikti greitą testą prieš tęsdami šią mokymo programą, atlikite toliau nurodytus veiksmus.

Bandymas taip pat yra gera idėja patikrinti jutimo diapazoną ir trukmę.

4 žingsnis: prisijungimas be „Arduino“

- Prijunkite VCC prie duonos lentos +5 V bėgelio

- Prijunkite GND prie vožtuvo

- Prijunkite šviesos diodą kartu su 220 omų rezistoriumi prie jutiklio OUT kaiščio

Dabar, kai jutiklis aptinka judesį, išvesties kaištis bus „aukštas“ir šviesos diodas užsidegs. Judėkite atgal ir pirmyn, kad sužinotumėte, kaip jaučiate diapazoną. Tada išbandykite trukmės pasivaikščiojimą priešais jutiklį, o paskui pasitraukite ir naudokite chronometrą, kad sužinotumėte, kiek laiko LED šviečia. Laiką ar jautrumą galite reguliuoti reguliuodami plokštėje esančius POT.

5 veiksmas: prisijunkite prie „Arduino“

Dabar, norėdami padaryti tą patį su „Arduino“, prijunkite PIR jutiklio VCC prie 5 V „Arduino“kaiščio.

Tada prijunkite OUTput kaištį prie D13 ir GND prie „Arduino“įžeminimo kaiščio. Dabar prijunkite šviesos diodą kartu su 220 omų rezistoriumi prie „Arduino“D2 kaiščio. Viskas, dabar jums tereikia įkelti kodą ir patikrinti, ar viskas veikia taip, kaip turėtų. Šviesos diodą galite pakeisti garsiniu signalu (kad suveiktų pavojaus signalas, kai aptinkamas objektas) arba relę, kad būtų galima valdyti aukštos įtampos grandinę.

Norėdami sužinoti daugiau apie relės, pažvelkite į mano vadovėlį Nr. 4 - „Vairavimas estafetėje su„ Arduino ““.

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

6 žingsnis: kodas

Kodas yra labai paprastas

* Pradėkite apibrėždami kaiščio numerį 2 ir 13 atitinkamai kaip LED kaištį ir PIR kaištį

* Tada turime apibrėžti kaiščio režimus. LED kaištis turi būti OUTPUT kaištis, o PIR - INPUT kaištis

* Toliau turime perskaityti PIR kaiščio vertę ir pamatyti, ar jis yra AUKŠTAS

* Jei vertė yra AUKŠTA, įjunkite šviesos diodą, kitaip išjunkite

7 žingsnis: PIR jutiklių taikymo sritys

PIR jutikliai gali būti naudojami:

* Automatizuokite durų atidarymą ir uždarymą

* Automatizuokite visus lauko žibintus

* Automatizuokite rūsio, sodo ar dengtų automobilių stovėjimo vietų apšvietimą

* Automatizuokite lifto vestibiulį arba bendrų laiptų apšvietimą

* Aptikti žmonių buvimą ir kelti pavojaus signalą

* Sukurkite išmaniųjų namų automatizavimo ir saugumo sistemą ir dar daugiau….

8 žingsnis: demonstracija

Taigi, tai yra mano PIR jutiklio bandymų sąranka. Jutiklis prijungtas prie duonos lentos ir sėdi ant stalo. Kai esu priešais jutiklį, šviesos diodas dega.

Dabar atlikime greitą testą. Šiuo metu jutiklis yra tuščiosios eigos būsenoje. Aš eisiu priešais jį, kad suaktyvinčiau jutiklį. Tada, šviesos diodas ką tik įsijungė aptikus mano buvimą. Šviesa dega tol, kol esu arti jutiklių. Gerai, eikime ir paleiskite mano laikrodį, kad pamatytumėte, ar jis išsijungia po 5 sekundžių. Sėkmė, viskas pavyko taip, kaip norėjau.

Dar kartą ačiū, kad žiūrėjote šį vaizdo įrašą! Tikiuosi, kad tai jums padės. Jei norite mane palaikyti, galite užsiprenumeruoti mano kanalą ir žiūrėti kitus mano vaizdo įrašus. Ačiū, dar kartą kitame mano vaizdo įraše.