PIR -anturin opetusohjelma - Arduinolla tai ilman: 8 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Juuri ennen seuraavan projektin opetusohjelman luomista, jossa käytetään PIR -anturia, ajattelin luoda erillisen opetusohjelman, joka selittää PIR -anturin toiminnan. Tekemällä tämän voin pitää toisen opetusohjelmani lyhyenä ja ytimessä. Joten, tuhlaamatta aikaa, keskustellaan siitä, mikä on PIR -anturi ja miten voimme käyttää sitä projektissamme.

Vaihe 1: Perus

Mikä on PIR -anturi?

PIR- tai "passiivinen infrapuna" -anturi on "pyrosähköinen IR-anturi", joka tuottaa energiaa altistuessaan lämmölle. Kaikki säteilee jonkin verran säteilyä, mitä kuumempi kohde on, sitä enemmän säteilyä tulee. Kun ihminen tai eläin (infrapunasäteilyn aallonpituus on 9,4 µM) lähestyy anturialueita, anturi havaitsee lämmön infrapunasäteilyn muodossa. Anturi tunnistaa vain muiden kohteiden lähettämän energian eikä tuota sitä, joten anturia kutsutaan PIR- tai "passiiviseksi infrapuna-anturiksi". Nämä anturit ovat pieniä, halpoja, kestäviä, pienitehoisia ja erittäin helppokäyttöisiä.

Vaihe 2: Laitteisto

Tätä opetusohjelmaa varten tarvitsemme:

1 x leipälauta

1 x Arduino Nano/UNO (mikä tahansa on kätevä)

1 x PIR -anturi

1 x LED ja 220 ohmin virranrajoitusvastus liitettävyyden testaamiseksi

Vähän liitäntäkaapeleita

USB -kaapeli koodin lataamiseksi Arduinolle

& Yleiset juotoslaitteet

Vaihe 3: Arkkitehtuuri

Kuten näemme, anturilla on kaksi puolta:

1. Päältä tai anturipuolelta

2. Pohja tai komponenttien puoli

Yläosa koostuu erityisesti suunnitellusta korkean tiheyden polyeteenisuojusta nimeltä "Fresnel Lens". Tämä objektiivi tarkentaa infrapunasäteet taustalla olevaan "pyrosähköiseen anturiin". 9,4 µM infrapunasäteet voivat kulkea helposti polyeteenisuojuksen läpi. Anturien herkkyysalue on 6-7 metriä (20 jalkaa) ja tunnistuskulma on 110 astetta x 70 astetta. Todellinen anturi on suljetun metallipurkin sisällä. Tölkki suojaa anturia pohjimmiltaan melulta, lämpötilalta ja kosteudelta. On pieni ikkuna, joka on valmistettu IR-läpäisevästä materiaalista, jotta IR-signaalit pääsevät anturiin. Tämän ikkunan takana on "kaksi" tasapainoista PIR -anturia. Valmiustilassa molemmat anturit havaitsevat saman määrän IR -säteilyä. Kun lämmin runko kulkee ohi, se ensin sieppaa toisen kahdesta anturista aiheuttaen positiivisen differentiaalimuutoksen kahden puolikkaan välillä. Ja sitten, kun se poistuu tunnistusalueelta, tapahtuu päinvastainen ja anturi tuottaa negatiivisen differentiaalimuutoksen. Kun pulssi muuttuu tai toisin sanoen PIR -anturi havaitsee liikkeen, ulostulonastaksi tulee "digitaalinen korkea" tai 3,3 V.

Alin bitti koostuu joukosta piirejä. Harvat heistä ovat kiinnostavia.

- Useimmissa PIR-antureissa on 3-nastaiset VCC, GND ja OUT. VCC ja GND käyttävät moduulia (käyttöjännite: DC 5V - 20V). OUTPUT-nasta on se, joka kommunikoi mikro-ohjaimen kanssa lähettämällä digitaalisen pulssin korkealle (3.3v), kun liike havaitaan, ja digitaalisen matalan (0v), kun liikettä ei havaita. Pistokkeet voivat vaihdella moduulien välillä, joten tarkista aina kolminkertaisesti nastat.

- BISS0001 tai "Micro Power PIR Motion Detector IC" saa lähdön anturista ja pienen käsittelyn jälkeen tuottaa digitaalisen lähdön.

- Moduulissa on kaksi potentiometriä, joista toinen säätää herkkyyttä (enintään 7 m) ja toinen aikaa, jonka lähtösignaalin tulee pysyä korkeana, kun kohde havaitaan (se vaihtelee 0,3 sekunnista 5 minuuttiin).

- Tässä moduulissa on vielä 3 nastaa, joiden välissä on hyppyjohdin liipaisutilojen valitsemiseksi.

Ensimmäistä kutsutaan "ei -toistettavaksi laukaisijaksi" - tämä laskee alhaiseksi heti, kun viiveaika on ohi.

Toista kutsutaan "toistettavaksi laukaisijaksi" - se pysyy korkealla niin kauan kuin kohde on lähellä ja sammuu, kun kohde on poissa ja viive on ohi. Käytän tätä tilaa tässä projektissa.

Jos haluat tehdä pikatestin ennen tämän opetusohjelman käyttöä, noudata alla olevia ohjeita.

Testaus on myös hyvä idea testata havaintoalue ja kesto.

Vaihe 4: Yhdistäminen ilman Arduinoa

- Kytke VCC +5V -kiskoon

- Liitä GND -kiskoon

- Liitä LED ja 220 ohmin vastus anturin OUT -napaan

Nyt kun anturi havaitsee liikkeen, ulostulonappi menee "korkealle" ja LED -valo syttyy. Siirry eteen- ja taaksepäin saadaksesi selville alueen tunnistamisen. Testaa sitten kestokävely anturin edessä ja kävele sitten pois ja käytä sekuntikelloa selvittääksesi, kuinka kauan LED pysyi päällä. Voit säätää aikaa tai herkkyyttä säätämällä levyn POT -laitteita.

Vaihe 5: Yhdistäminen Arduinon kanssa

Jos haluat tehdä saman Arduinon kanssa, liitä PIR -anturin VCC Arduinon 5 voltin nastaan.

Liitä sitten OUTput -nasta D13: een ja GND Arduinon maadoitusnastaan. Liitä nyt LED yhdessä 220 ohmin vastuksen kanssa Arduinon D2 -nastaan. Siinä se, nyt sinun tarvitsee vain ladata koodi ja testata, toimiiko kaikki niin kuin pitäisi. Voit korvata merkkivalon summerilla (hälytyksen lähettämiseksi, kun kohde havaitaan) tai releellä suurjännitepiirin käyttämiseksi.

Jos haluat lisätietoja releistä, katso opetusohjelmani numero 4 - "Releen ajaminen Arduinolla".

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

Vaihe 6: Koodi

Koodi on hyvin yksinkertainen

* Aloita määrittämällä nastan numero 2 ja 13 LED -tapiksi ja PIR -tapiksi

* Sitten meidän on määriteltävä pin -tilat. LED -nasta OUTPUT -napa ja PIR -nasta INPUT -nasta

* Seuraavaksi meidän on luettava PIR -nastan arvo ja katsottava, onko se HIGH

* Jos arvo on KORKEA, kytke LED päälle, muuten sammuta se

Vaihe 7: PIR -anturien käyttöalueet

PIR -antureita voidaan käyttää:

* Automatisoi ovien avaamista ja sulkemista

* Automatisoi kaikki ulkovalot

* Automatisoi kellarin, puutarhan tai katettujen pysäköintialueiden valot

* Automatisoi hissiaulan tai yhteisten portaikkojen valot

* Tunnista ihmisten läsnäolo ja nosta hälytys

* Luo älykäs kodin automaatio- ja turvajärjestelmä ja paljon muuta….

Vaihe 8: Esittely

Joten tämä on minun asetuksiani PIR -anturin testaamiseen. Anturi on kiinnitetty leipälautaan ja istuu pöydällä. Kun olen anturin edessä, LED palaa.

Tehdään nyt pikatesti. Tällä hetkellä anturi on lepotilassa. Menen sen eteen aktivoimaan anturin. Tada, LED syttyi juuri havaittuani läsnäoloni. Valo palaa niin kauan kuin olen antureiden läheisyydessä. OK, kävelemme pois ja käynnistän sekuntikelloni nähdäkseni sammuuko se 5 sekunnin kuluttua. Menestys, kaikki toimi kuten halusin.

Kiitos taas tämän videon katsomisesta! Toivottavasti se auttaa sinua. Jos haluat tukea minua, voit tilata kanavani ja katsoa muita videoitani. Kiitos, taas seuraavassa videossani.