Som Arduino forbinder en infrarød sensor. Arduino: Infrarød bevægelsesføler, fest

PIR (passive infrarøde sensorer) sensorer giver dig mulighed for at fange bevægelsen.

Meget ofte brugt i signalsystemer. Disse sensorer er små i størrelse, billigt, forbruge lidt energi, er nem at betjene, praktisk taget ikke underlagt slid. Ud over PIR kaldes sådanne sensorer pyroelektriske og infrarøde bevægelsessensorer.

Pylowelectric Motion Sensor - Generelle oplysninger

PIR bevægelsessensorer består i det væsentlige af et pyroelektrisk sensingselement (cylindrisk del med en rektangulær krystal i midten), som fanger niveauet af infrarød stråling. Alt omkring udsender et lille strålingsniveau. Jo større temperaturen er, desto højere strålingsniveau. Sensoren er faktisk opdelt i to dele. Dette skyldes, at vi ikke er vigtige for strålingsniveauet, men direkte tilstedeværelsen af \u200b\u200bbevægelse inden for dens følsomhedszone. To dele af sensoren er indstillet på en sådan måde, at hvis en halv fanger et større niveau af stråling end det andet, vil udgangssignalet generere værdien af \u200b\u200bhøj eller lav.

Selve modulet, hvor bevægelsesføleren er installeret, består også af yderligere elektrisk raffing: Sikringer, modstande og kondensatorer. De fleste billige PIR sensorer bruger billige Biss0001 chips ("Micro Power Pir Motion Detector IC"). Denne chip opfatter den ydre strålingskilde og udfører minimal signalbehandling til konvertering af den fra analog i en digital visning.

En af de grundlæggende modeller af pyroelektriske sensorer i denne klasse ser sådan ud:

Nyere PIR sensor modeller har yderligere udgange til yderligere indstillinger og installerede stik til signal, ernæring og jord:

PIR sensorer er gode til projekter, hvor det er nødvendigt at bestemme tilstedeværelsen eller fraværet af en person inden for et bestemt arbejdsområde. Ud over fordelen af \u200b\u200bsådanne sensorer, der er anført ovenfor, har de en stor følsomhedszone. Bemærk dog, at pyroelektriske sensorer ikke vil give dig oplysninger om, hvor mange mennesker omkring og hvor tæt de er til sensoren. Derudover kan de arbejde på kæledyr.

Generelle tekniske oplysninger

Disse specifikationer vedrører PIR sensorer, der sælges i adafruitbutikken. Princippet om drift af lignende sensorer ens, selvom specifikationerne kan afvige. Så før du arbejder med en PIR-Sensor, læs hans DataShet.

• Form: rektangel;
• Pris: Om 10,00 dollars i adafruit butik;
• Output: Digital højimpuls (3 V) med bevægelse og digitalt lavt signal, når der ikke er nogen bevægelser. Pulslængden afhænger af modstandene og kondensatorerne på selve modulet og forskelligt i forskellige sensorer;
• Sensitivitetsområde: op til 6 meter. Synsvinkel 110 ° x 70 °;
• Måltider: 3B - 9V, men den bedste mulighed er 5 volt;

>At bestille med Aliexpress:

Princippet om drift af pyroelektriske (PIR) bevægelsessensorer

PIR sensorer er ikke så enkle, da det kan virke ved første øjekast. Hovedårsagen er et stort antal variabler, der påvirker dets input- og udgangssignaler. For at forklare det grundlæggende i sensorernes arbejdsfest, bruger vi tegningen nedenfor.

Den pyroelektriske bevægelsesføler består af to hoveddele. Hver af delene indeholder et specielt materiale, der er følsomt over for infrarød stråling. I dette tilfælde påvirker linserne ikke særlig sensorens funktion, så vi ser to sektioner af følsomheden af \u200b\u200bhele modulet. Når sensoren er i ro, bestemmer begge sensorer den samme mængde stråling. For eksempel kan det være strålingen i rummet eller miljøet på gaden. Når et varmblodet objekt (person eller et dyr) går forbi, krydser det den første sensors følsomhedszone, som et resultat af hvilket der opstår en to forskellige strålingsværdier på sensormodulet. Når en person forlader den første sensors følsomhedszone, er værdierne justeret. Det er ændringerne i vidnesbyrd om to sensorer registreres og genereres høje eller lave pulser ved udgangen.

PIR Sensor Design.

Sensor SYS-følsomme elementer er installeret i et metal hermetisk tilfælde, som beskytter mod ekstern støj, temperaturdråber og fugtighed. Rektanglet i midten er lavet af materiale, der transmitterer infrarød stråling (normalt dette er et materiale baseret på silikone). To følsomme elementer er installeret bag denne plade.

Tegning fra DataShet Murata:

DataShet Drawing RE200B:

Figur fra DATASHEET RE200B viser to følsomme elementer:

Figuren ovenfor viser det interne forbindelsesdiagram.

Linser

Infrarøde bevægelsessensorer er næsten de samme i deres struktur. De vigtigste forskelle er følsomhed, der afhænger af kvaliteten af \u200b\u200bfølsomme elementer. Samtidig spiller optik en vigtig rolle.

Figur ovenfor viser et eksempel på en plastiklinse. Det betyder, at sensorfølsomhedsområdet er to rektangler. Men som regel skal vi give store synsvinkler. For at gøre dette kan du bruge linser svarende til dem, der bruges i kameraer. I dette tilfælde skal linsen til bevægelsesføleren være lille, tynd og fremstillet af plastik, selv om den tilføjer støj til målinger. Derfor anvendes Fresnel-objektiver i de fleste PIR-sensorer (tegning fra sensors magasin):

Fresnel-linser koncentrerer stråling, der signifikant udvider følsomhedsområdet (figur med bhlens.com)

Figur fra Cypress AppNote 2105:

Nu har vi et meget større følsomhedsområde. På samme tid husker vi, at vi har to følsomme elementer, og vi behøver ikke så meget to store rektangler som et stort antal små følsomhedszoner. Til dette er linsen opdelt i flere sektioner, hvoraf hver er en separat linse af Fresnel.

I billedet nedenfor kan du se individuelle sektioner - Fresnel-objektiver:

På denne makro skal du være opmærksom på, at tekstur af individuelle linser er anderledes:

Resultatet er et helt sæt af følsomme steder, der interagerer med hinanden.

DATASHET TEGNINGER NL11NH:

Nedenfor er en anden tegning. Lysere, men mindre informative. Derudover bemærkes, at de fleste sensorer har et vinkelbillede på 110 grader, og ikke 90.

Figur fra IR-TEC:

Tilslutning af en pir bevægelsessensor

De fleste moduler med infrarøde bevægelsessensorer har tre stik på bagsiden. Pinout kan afvige, så før du tilslutter, tjek det ud! Normalt er der kompatible påskrifter ved siden af \u200b\u200bstikket. Et stik går til jorden, det andet giver os et signal, der interesserer os fra sensorerne, den tredje jord. Forsyningsspændingen er normalt 3-5 volt, permanent strøm. Men nogle gange er der sensorer med en spænding på 12 volt. I nogle store sensorer er der ikke noget særskilt pin signal. I stedet bruges et relæ med jord, strøm og to switche.

For prototypen af \u200b\u200bdin enhed ved hjælp af en infrarød bevægelsesføler, er det hensigtsmæssigt at bruge printkortet, da de fleste af disse moduler har tre konnektor, idet afstanden mellem hvilken beregnes netop under laget huller.

I vores tilfælde svarer det røde kabel til magt, sort jord og et gul-signal. Hvis du forbinder kablerne forkert, mislykkes sensoren ikke, men det virker ikke.

Test Pir Motion Sensor

Saml ordningen i overensstemmelse med mønsteret ovenfor. Som et resultat, når PIR-sensoren registrerer bevægelsen, genereres det høje signal ved udgangen, hvilket svarer til 3,3 V, og LED'en lyser op.

På samme tid bemærke, at den pyroelektriske sensor skal "stabilisere". Installer batterierne og vent 30-60 sekunder. I løbet af denne tid kan LED'en blinke. Vent, indtil blinkningen er forbi, og du kan begynde at bøje dine hænder og gå rundt om sensoren, så de LED-antændes!

Konfiguration af genstart af sensoren

Den pyroelektriske bevægelsesføler har flere tinkturer. Først vil vi se på "genstart".

Efter tilslutning, se på bagsiden af \u200b\u200bmodulet. Tilslutninger skal installeres i øverste venstre hjørne L, som vist i nedenstående figur.

Bemærk venligst, at med en sådan forbindelse indstilles, lyser LED'en ikke konstant, og slukker, når du bevæger dig i nærheden af \u200b\u200bden. Dette er muligheden "uden genstart" (ikke-retriggering).

Installer nu stikket til position H. Efter test viser det sig, at LED'en er konstant, hvis nogen bevæger sig i sensorens følsomhedszone. Dette er en "genstart" -tilstand.

Tegningen er lavere fra databladet på Biss0001-sensoren:

I de fleste tilfælde vises "genstart" -tilstanden (stikket på H CC-positionen i figuren nedenfor) bedre.

Konfigurer følsomhed

På mange infrarøde bevægelsessensorer, herunder adafruit, installeres et lille potentiometer for at konfigurere følsomheden. Rotationen af \u200b\u200bPottencyiometeret med uret tilføjer følsomheden over for sensoren.

Ændring af tidspunktet for puls og tid mellem pulser

Når vi betragter PIR sensorer, er der to intervaller af "forsinkelse" -tiden. Første gangs segment ISTX: hvor længe LED'en er tændt efter bevægelsen detekteres. På mange pyroelektriske moduler reguleres denne gang af det indbyggede potentiometer. Den anden gang er TI: Hvor længe før LED'en ikke garanteres, når bevægelsen ikke var. Skift denne parameter er ikke så simpel, for dette kan du have brug for et loddejern.

Lad os tage et kig på databladet Biss:

På adafruit sensorer har et potentiometer markeret som tiden. Dette er en variabel modstand med resistens over for 1 mega, som tilsættes til modstande på 10 kiloma. C6 kondensator har en kapacitet på 0,01 mikrofat, så:

Tx \u003d 24576 x (10 com + rtime) x 0,01 μf

Når rtime potentiometeret i "nul" - fuldstændig roteret mod uret - position (0 mega):

Tx \u003d 24576 x (10 com) x 0,01 μf \u003d 2,5 sekunder (ca.), når rtime potentiometeret er fuldstændigt drejet med uret (1mog):

Tx \u003d 24576 x (1010 com) x 0,01 μf \u003d 250 sekunder (ca.)

I mellempositionen RTID vil tiden være omkring 120 sekunder (to minutter). Det vil sige, hvis du vil spore bevægelsen af \u200b\u200bet objekt med en frekvens gange pr. Minut, drej potentiometeret med 1/4 omdrejning.

Til ældre / andre PIR sensor modeller

Hvis der ikke er nogen potentiometre på din sensor, kan du konfigurere modstandene.

Vi er interesserede i modstande R10 og R9. Desværre kan kineserne gøre meget. Herunder forvirrede påskrifter. Figur ovenfor viser et eksempel på hvilket det kan ses, at R9 er forvirret med R17. Sporforbindelse af DataShet. R10 er forbundet til 3 stifter, R9 - til 7 stifter.

For eksempel:

TX er \u003d 24576 * R10 * C6 \u003d ~ 1,2 sekunder

R10 \u003d 4,7k og c6 \u003d 10 nanofarad

TI \u003d 24 * R9 * C7 \u003d ~ 1,2 sekunder

R9 \u003d 470k og C7 \u003d 0,1 mikrofrades

Du kan ændre forsinkelsestidspunktet for forskellige modstande og kondensatorer.

Tilslutning af en PIR-bevægelsesføler til Arduino

Vi skriver et program til at læse værdier fra en pyroelektrisk bevægelsesføler. Tilslut PIR-sensoren til mikrocontrolleren er enkel. Sensoren viser et digitalt signal, så alt hvad du behøver, er at læse Arduino High (RBNOV) eller lav (ingen bevægelse).

Glem ikke at installere et stik til position H!

Server 5 volt til sensoren. Earth Sozhineati med jord. Derefter tilsluttes stiften af \u200b\u200bsignalet fra sensoren med en digital pin på Arduino. I dette eksempel anvendes pin 2.

Programmet er enkelt. I det væsentlige sporer det tilstanden af \u200b\u200bPina 2. Nemlig: Hvad er signalet på det: Lav eller højt. Derudover gives meddelelsen, når tilstanden af \u200b\u200bPina ændres: Der er en bevægelse eller ingen bevægelse.

* Verifikation af PIR-bevægelsesføleren

int ledpin \u003d 13; // Initialiser PIN-kode til LED

int inputpin \u003d 2; // Initialiser PIN-kode for at opnå et signal fra en pyroelektrisk bevægelsesføler

int pirstate \u003d lav; // Begynd arbejdet i programmet, forudsat at der ikke er nogen bevægelse

int val \u003d 0; // Variabel til læsning af staten Pina

pinmode (ledpin, udgang); // erklære LED som output

pINMODE (INPUTPIN, INPUT); // erklærer sensoren som en input

Serial.begin (9600);

val \u003d DigitalRead (INPUTPIN); // Læs værdien fra sensoren

hvis (val \u003d\u003d høj) (// kontrollerer om læsværdien af \u200b\u200bhøj

dIGITALWRITE (LEDPIN, HIGH); // Tænd for LED

hvis (pirstate \u003d\u003d lav) (

// vi er lige tændt

Serial.println ("bevægelses opdaget!");

pirstate \u003d høj;

dIGITALWRITE (LEDPIN, LOW); // Sluk for LED'en

hvis (pirstate \u003d\u003d høj) (

// Vi har lige slukket det

Serial.println ("bevægelse sluttede!");

// Vi vises på Serial Monitor Change, ikke staten

Glem ikke, at en mikrocontroller ikke altid er nødvendig for at arbejde med pyroelektrisk sensor. Nogle gange kan du gøre med et simpelt relæ.

PIR (passive infrarøde sensorer) sensorer giver dig mulighed for at fange bevægelsen. Meget ofte brugt i signalsystemer. Disse sensorer er små i størrelse, billigt, forbruge lidt energi, er nem at betjene, praktisk taget ikke underlagt slid. Ud over PIR kaldes sådanne sensorer pyroelektriske og infrarøde bevægelsessensorer.

Der var behov for at købe et par sensorer til husholdningsbrug i deres håndværk baseret på LED-baggrundsbelysning.
Da jeg har et relativt stort forbrugstrøm, og forsyningsspændingen er 12 V, blev kompakte pyroelektriske infrarøde bevægelsesfølere i huset købt.

Pakke:

Jeg bestilte to sensorer med evnen til at justere lysfølsomheden:

Sensorer understøtter strøm fra 12 til 24 volt. De har allerede sprinklet ledige ledninger med en længde på ca. 30 cm med stikkontakter til input og output, med central kontakt 2.1 mm, og dette er et stort plus. Du behøver ikke at få nok, bare tilslut strømforsyningen og brug:

Sensorerne selv er ret kompakte. Udseende:

Dimensioner:

For at komme til bestyrelsen og justeringer skal du betjene sagen. Bagdækslet på låsene er fastgjort til skruetrækkeren:

Bestyrelsen ser sådan ud:

Jeg fandt ordningen af \u200b\u200bdenne enhed, nævningerne kan variere, men generelt for at forstå essensen af \u200b\u200barbejdet, er det sandt:

Her ser vi spændingsstabilisatoren ved indløbet for ernæring af chippen:


Forresten, her er databladet af dette element, det kan ses, at forskellig mærkning indebærer en anden stabil spænding ved udgangen. Men hovedpunktet er, at det understøtter indgangsspændingen til 24 volt, hvorfor det ikke bør overskrides.

Endvidere er der ifølge ordningen en felttransistor ved udgangen, hvilket er nøglen i strømforsyningskæden:

I datassen er den maksimale lange strøm angivet ved normal stuetemperatur 15 A, men da vi ikke har nogen afkøling af transistoren, er vi begrænset af udgangseffekt.

Hjertet af enheden er Biss0001 chip. Denne chip opfatter den ydre strømkilde for stråling og udfører minimal signalbehandling for at konvertere den fra analog i digital visning:

PIR Motion Sensor består faktisk af et pyroelektrisk sensingselement (cylindrisk del med en rektangulær krystal i centrum), som fanger niveauet af infrarød stråling. Sensoren er faktisk opdelt i to dele. Dette skyldes, at vi ikke er vigtige for strålingsniveauet, men direkte tilstedeværelsen af \u200b\u200bbevægelse inden for dens følsomhedszone. To dele af sensoren er indstillet på en sådan måde, at hvis en halv fanger et større niveau af stråling end det andet, vil udgangssignalet generere værdien af \u200b\u200bhøj eller lav.

Nu direkte til justeringer. Tilpasset enheden, kastede, hvad og hvor de skal drejes:

Tiden justeres fra 1 sekund til 500 sekunder. Med en helt snoet skyder blinker lyset bare.

Med hensyn til sensor inklusionstærsklen viste den eksperimentelle måde, at denne spænding fra 11,5 volt, hvis nedenfor, sensoren simpelthen ikke tænder:

Ifølge ordningen er det klart, at udgangsspændingen fra sensoren er mindre end eller lig med indgangen. Jeg sætter 12v. Der er en fejl i form af en unøjagtig indikation af strømforsyningen, så sensorforbruget er selvfølgelig nedenfor:

I inaktiv tilstand forbruger sensoren 84mA, og udgangsspændingen er 170 mV.

Ærligt, jeg vil sige, at for at tilpasse sensoren er meget ubehagelig med et fjernt bord, så jeg lavede huller på bagsiden, og så meget bedre:

Samlet en ordning, alt oprettet:

Kontrolleret:

Sensoren har arbejdet i to dage, den anden jeg lægger på baggrundslyset på hovedtelefonen står, og jeg kan godt lide, i modsætning til den forrige, der arbejdede fra 220 V, var mere og klikket på relæet, denne mere kompakt og, Selvfølgelig beshume.
Det maksimale interval måler ikke, men i lejligheden med 3 meter udløses det præcist

Jeg er tilfreds med købet - ja. Fuld, høj kvalitet færdig enhed.

Hvad kunne du lide:
+ Fuldt tilpasset tilstand
+ Minimalt selvforbrug
+ Kvalitet af fremstilling og kompaktitet
+ Ryd Trigger uden at springe
+. Fordeling af ledninger med reden

Hvad kunne ikke lide:
- Manglende direkte adgang til indstillinger uden fortovet (løst)
- Fastgørelserne er meget små (men det er bedre at rette på en tovejs tape type 3m)

Den hvide cap cap er slået ud af det sorte tilfælde, men i indstillingen uden lys sensor er den sort.

Det er alt.