ARDUINO Liitä infrapunasanturi. Arduino: Infrapuna Liiketunnistin, juhla

PIR (passiiviset infrapuna-anturit) anturit mahdollistavat sinut kiinni.

Hyvin usein käytetty signalointijärjestelmissä. Nämä anturit ovat pieniä, edullisia, kuluttavat vähän energiaa, on helppo käyttää, käytännössä ei käytetä. PIR: n lisäksi tällaisia \u200b\u200bantureita kutsutaan pyroelektriseksi ja infrapuna-liiketunnistimiksi.

Pylowelectric Motion Sensor - Yleistä

PIR-liiketunnistimet muodostavat olennaisesti pyroelektrisen tunnistuselementin (sylinterimäinen osa, jossa on suorakaiteen muotoinen kide keskellä), joka tarttuu infrapunasäteilyn tasolle. Kaikki ympärillä on pieni säteilyn taso. Mitä suurempi lämpötila, sitä korkeampi säteilyn taso. Anturi on todella jaettu kahteen osaan. Tämä johtuu siitä, että emme ole tärkeitä säteilyn tasolle, vaan suoraan liikkeen läsnäolo herkkyysvyöhykkeellä. Kaksi osaa anturista asetetaan siten, että jos puolet tallentavat suuremman säteilyn tason kuin toinen, lähtösignaali tuottaa korkean tai matalan arvon.

Myös moduuli, johon liikkeen anturi on asennettu, koostuu myös lisävarustuksesta: sulakkeet, vastukset ja kondensaattorit. Edullisimmat PIR-anturit käyttävät edullisia BISS0001-pelimerkkejä ("Micro Power PIR Motektori IC"). Tämä siru havaitsee säteilyn ulkolähteen ja suorittaa minimaalisen signaalinkäsittelyn sen muuntamiseksi analogisesta digitaalisessa näkymässä.

Yksi tämän luokan pyroelektristen antureiden perusmalleista näyttää tältä:

Uudemmilla PIR-anturi-malleilla on lisätuloja lisäasetuksiin ja asennettuihin liittimiin signaalille, ravitsemukselle ja maalle:

PIR-anturit ovat erinomaisia \u200b\u200bhankkeille, joissa on tarpeen määrittää henkilön läsnäolo tai puuttuminen tietyllä työtilassa. Edellä lueteltujen antureiden edun lisäksi niillä on suuri herkkyysalue. Huomaa kuitenkin, että pyroelektriset anturit eivät anna sinulle tietoja siitä, kuinka monta ihmistä ja kuinka lähellä ne ovat anturille. Lisäksi he voivat työskennellä lemmikkeillä.

Yleiset tekniset tiedot

Nämä eritelmät liittyvät Adafruit-myymälässä myytyihin PIR-antureihin. Samankaltaisten antureiden toimintaperiaate, vaikka tekniset tiedot voivat poiketa toisistaan. Joten ennen kuin työskentelet PIR-anturin kanssa, lue hänen datastensa.

• Muoto: suorakulmio;
• Hinta: noin 10,00 dollaria Adafruit Storessa;
• Lähtö: Digitaalinen korkea impulssi (3 V), jolla on liike ja digitaalinen matala signaali, kun liikkeitä ei ole. Pulssin pituus riippuu itse moduulin vastuksista ja kondensaattoreista ja erilaisista eri antureissa;
• Herkkyysalue: enintään 6 metriä. Kulman katselu 110 ° X 70 °;
• Ateriat: 3B - 9V, mutta paras vaihtoehto on 5 volttia;

>Tilaa AliExpress:

Pyroelektristen (PIR) liiketunnistimet

PIR-anturit eivät ole niin yksinkertaisia, koska se voi tuntua ensi silmäyksellä. Tärkein syy on suuri määrä muuttujia, jotka vaikuttavat sen syöttö- ja lähtösignaaleihin. Selitä työnantajien työelementin perusteet käytämme alla olevaa piirustusta.

Pyroelektrinen liikkeen anturi koostuu kahdesta pääosasta. Jokainen osa sisältää erityisen materiaalin, joka on herkkä infrapunasäteilylle. Tällöin linssit eivät vaikuta erityisesti anturin toimintaan, jotta näemme kahta kokoa koko moduulin herkkyydestä. Kun anturi on levossa, molemmat anturit määräävät saman määrän säteilyä. Esimerkiksi se voi olla huoneen tai ympäristön säteily kadulla. Kun lämminverinen esine (henkilö tai eläin) kulkee, se ylittää ensimmäisen anturin herkkyysvyöhykkeen, jonka seurauksena anturimoduulilla syntyy kaksi erilaista säteilyarttia. Kun henkilö lähtee ensimmäisen anturin herkkyysvyöhykkeen, arvot kohdistetaan. Se on kahden anturin todistuksen muutokset tallennetaan ja luodaan korkeat tai pienet pulssit tuotoksessa.

PIR Sensor Design

Anturin SYS-herkät elementit on asennettu metallisen hermeettiseen koteloon, joka suojaa ulkoista kohinaa, lämpötilapisaroita ja kosteutta vastaan. Keskuksen suorakulmio on valmistettu materiaalista, joka lähettää infrapunasäteilyä (yleensä tämä on materiaali, joka perustuu silikoniin). Tämän levyn takana on kaksi herkkiä elementtejä.

Piirustus DataSet Murata:

DataSet Draw Re200B:

Datalehden RE200B: n kuva näyttää kaksi herkkiä elementtejä:

Edellä oleva kuvio esittää sisäisen liitäntäkaavion.

Linssit

Infrapuna-liiketunnistimet ovat lähes samat rakenteessa. Tärkeimmät erot ovat herkkyys, joka riippuu arkaluonteisten elementtien laadusta. Samaan aikaan optiikalla on merkittävä rooli.

Edellä oleva kuvio esittää esimerkin muovilinssistä. Tämä tarkoittaa, että anturin herkkyysalue on kaksi suorakulmiota. Mutta pääsääntöisesti meidän on tarjottava suuria katselukulmia. Tätä varten voit käyttää samanlaisia \u200b\u200blinssejä kuin kamerat. Tällöin liiketunnistimen linssi on pieni, ohut ja valmistettu muovista, vaikka se lisää kohinaa mittauksiin. Siksi useimmissa PIR-antureissa käytetään Fresnel-linssejä (piirustus anturilehdestä):

Fresnel-linssit keskittyvät säteilyn laajentamiseen merkittävästi herkkyysalue (kuva bhlens.com)

Kuva Cypress Appnotte 2105:

Nyt meillä on paljon suurempi herkkyysalue. Samanaikaisesti muistamme, että meillä on kaksi arkaluonteista elementtiä, ja meillä ei ole niin paljon kaksi suurta suorakulmiota suurina määrinä pieniä herkkyysalueita. Tätä varten objektiivi on jaettu useisiin osiin, joista kukin on erillinen linssi Fresnel.

Alla olevassa kuvassa näet yksittäiset osat - Fresnel-linssit:

Tässä makrolla on huomioitava, että yksittäisten linssien rakenne on erilainen:

Tuloksena on koko arkaluonteisia sivustoja, jotka ovat vuorovaikutuksessa keskenään.

Datashet Piirustukset NL11NH:

Alla on toinen piirustus. Kirkkaampi, mutta vähemmän informatiivinen. Lisäksi huomaa, että useimmilla antureilla on kulmakuva 110 astetta eikä 90.

Kuva IR-TEC: stä:

PIR-liikkeen anturin liittäminen

Suurin osa infrapunaliikeantureiden moduuleista on takana kolme liitintä takana. Pinout voi poiketa, joten ennen liittämistä, tarkista se! Yleensä liittimen vieressä on yhteensopivia merkintöjä. Yksi liitin menee maahan, toinen antaa meille signaalin, joka kiinnostaa meitä antureista, kolmannelle maapallolla. Syöttöjännite on yleensä 3-5 volttia, pysyvä virta. Joskus on kuitenkin antureita, joiden jännite on 12 volttia. Joissakin suurissa antureissa ei ole erillistä PIN-signaalia. Sen sijaan releitä käytetään maan päällä, teholla ja kahdella kytkimellä.

Laitteen prototyypin avulla infrapuna-liikkeen anturin avulla on kätevä käyttää piirilevyä, koska useimmilla näistä moduuleista on kolme liitintä, joka on laskettu tarkalleen kerroksen reikien alla.

Meidän tapauksessamme punainen kaapeli vastaa voimaa, mustaa maata ja keltaista signaalia. Jos liität kaapelit väärin, anturi ei onnistu, mutta se ei toimi.

PIR-liiketunnistimen testaus

Kerää järjestelmä yllä olevan kuvion mukaisesti. Tämän seurauksena, kun PIR-anturi havaitsee liikkeen, syntyy korkea signaali ulostulossa, joka vastaa 3,3 V: a ja LED-valo syttyy.

Samanaikaisesti huomaa, että pyroelektrinen anturi "stabiloituu". Asenna paristot ja odota 30-60 sekuntia. Koko tämän ajan, LED voi vilkkua. Odota, kunnes vilkkuminen on ohi ja voit alkaa ajaa kädet ja kävellä anturin ympärillä, katsella LED-sytyttää!

Anturin uudelleenkäynnistyksen määrittäminen

Pyroelektrisen liiketunnistimen on useita tinktuureja. Ensin katsomme uudelleen "Restart".

Kun olet liittänyt, katso moduulin takapinta. Liittimet on asennettava vasemmassa yläkulmassa L, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty.

Huomaa, että tällaisella yhteysasetuksella LED-merkkivalo ei syty jatkuvasti ja kytkeytyy päälle, kun siirryt sen lähelle. Tämä on vaihtoehto "ilman uudelleenkäynnistystä" (ei-uudelleenkorjausta).

Asenna liitin asentoon H. Testauksen jälkeen osoittautuu, että LED on jatkuvasti, jos joku siirtyy anturin herkkyysvyöhykkeeseen. Tämä on "uudelleenkäynnistys" -tila.

Piirustus on alhaisempi Biss0001 -anturin tietokannasta:

Useimmissa tapauksissa "Restaurt" -tila (liitin H CC-asennossa on esitetty alla olevassa kuvassa).

Määritä herkkyys

Monilla infrapuna-liiketunnistimilla, mukaan lukien adafruit, pieni potentiometri on asennettu herkkyyden määrittämiseen. Potticenssiometrin kiertäminen myötäpäivään lisää herkkyyttä anturiin.

Pulssien välisen pulssin ja ajan välillä

Kun pidämme PIR-antureita, on kaksi välein "viive" -aikaa. Ensimmäinen kerta-segmentti ISTX: Kuinka kauan LED on päällä, kun liike havaitaan. Monilla pyroelektriseillä moduuleilla tällä kertaa säädetään sisäänrakennetulla potentiometrillä. Toinen aika on TI: Kuinka kauan LED ei taattu, kun liike ei ollut. Vaihda tämä parametri ei ole niin yksinkertainen, sillä tämä saatat tarvita juotosraudan.

Katsotaanpa The Datalee Biss:

Adafruit-antureilla on ajan myötä potentiometri. Tämä on muuttuva vastus, jonka resistenssi on 1 mega, joka lisätään vastuksiin 10 kilometriä. C6 kondensaattorin kapasiteetti on 0,01 mikrofataa, joten:

TX \u003d 24576 x (10 com + rtime) x 0,01 μF

Kun rime potentiometri "nolla" - täysin pyörii vastapäivään - sijainti (0 mega):

TX \u003d 24576 X (10 COM) x 0,01 μF \u003d 2,5 sekuntia (noin), kun Rime potentiometri pyörii täysin myötäpäivään (1MOG):

TX \u003d 24576 X (1010 COM) x 0,01 μF \u003d 250 sekuntia (noin)

Keski-asennossa Time, aika on noin 120 sekuntia (kaksi minuuttia). Toisin sanoen, jos haluat seurata esineen liikkumista taajuushetkellä minuutissa, käännä potentiometri 1/4 kierrosta.

Vanhemmille / muille PIR-anturille

Jos anturisi potentiometrejä ei ole, voit määrittää vastukset.

Olemme kiinnostuneita vastuksista R10 ja R9. Valitettavasti kiinalainen voi tehdä paljon. Mukaan lukien sekavat merkinnät. Edellä oleva kuvio esittää esimerkkiä, josta voidaan nähdä, että R9 sekoitetaan R17: n kanssa. Seuraa yhteystietokanta. R10 on kytketty kolmeen nastoihin, R9 - 7 Pins.

Esimerkiksi:

TX on \u003d 24576 * R10 * C6 \u003d ~ 1,2 sekuntia

R10 \u003d 4.7K ja C6 \u003d 10 Nanofarad

Ti \u003d 24 * R9 * C7 \u003d ~ 1,2 sekuntia

R9 \u003d 470K ja C7 \u003d 0,1 mikrofradit

Voit vaihtaa viiveajan asettamalla erilaisia \u200b\u200bvastuksia ja kondensaattoria.

PIR-liiketunnistimen liittäminen Arduinolle

Kirjoitamme ohjelman, jolla voit lukea arvot pyroelektrisesta liiketunnistimesta. Liitä PIR-anturi mikrokontrollerille on yksinkertainen. Anturi näyttää digitaalisen signaalin niin, että kaikki mitä tarvitset on lukea Arduino High (RBNOV) tai matala (ei liikettä).

Älä unohda asentaa liitin asentoon H!

Tarjoile 5 volttia anturiin. Maan sozhineatti maan päällä. Tämän jälkeen liitä signaalin tappi anturista digitaalisella tapilla Arduinossa. Tässä esimerkissä käytetään tapin 2.

Ohjelma on yksinkertainen. Pohjimmiltaan se seuraa PINA: n tilaa 2. Nimittäin: Mikä on signaali siinä: alhainen tai korkea. Lisäksi viesti annetaan, kun PINA: n tila muuttuu: on liikettä tai ei liikettä.

* PIR-liiketunnistimen tarkistaminen

iNT LEDPIN \u003d 13; // Alusta PIN LED

iNT INPUTPIN \u003d 2; // Alustaa PIN-koodi, jotta saat signaalin sinkkisyöttölaitteesta

int pirstate \u003d matala; // aloita ohjelman työ, olettaen, että liikettä ei ole

int val \u003d 0; // muuttuja Lukemiseen PINA: n tila

pINMODE (LEDPIN, lähtö); // julistaa johtua tuotoksena

pINMODE (syöttöpin, tulo); // julistaa anturin panoksena

Serial.begin (9600);

val \u003d DigitalRead (InputPin); // lue anturin arvo

jos (Val \u003d\u003d korkea) (// tarkistaa, onko korkean lukemisen arvo

digitalwrite (LEDPIN, HIGH); // Käynnistä LED

jos (pirstate \u003d\u003d matala) (

// Olemme vain päällä

Serial.println ("liike havaittu!");

pirstate \u003d korkea;

digitalwrite (Ledpin, matala); // sammuta LED

jos (pirstate \u003d\u003d korkea) (

// Olemme juuri kääntäneet sen pois

Serial.println ("liike päättyi!");

// Olemme näytössä sarjanäytön muutoksessa, ei valtio

Älä unohda, että mikrokontrolleri ei aina tarvitse työskennellä pyroelektrisen anturin kanssa. Joskus voit tehdä yksinkertaisella relellä.

PIR (passiiviset infrapuna-anturit) anturit mahdollistavat sinut kiinni. Hyvin usein käytetty signalointijärjestelmissä. Nämä anturit ovat pieniä, edullisia, kuluttavat vähän energiaa, on helppo käyttää, käytännössä ei käytetä. PIR: n lisäksi tällaisia \u200b\u200bantureita kutsutaan pyroelektriseksi ja infrapuna-liiketunnistimiksi.

Oli tarve ostaa pari anturia kotimaiseen käyttöön heidän käsityökäsitysten perusteella LED-taustavalon perusteella.
Koska minulla on suhteellisen suuri kulutusvirta ja syöttöjännite on 12 V, kotelon kompakti pyroelektriset infrapuna-liikkeen anturit ostettiin.

Paketti:

Tilasin kaksi anturia kykyyn säätää valoherkkyys:

Anturit tuki teho 12 - 24 volttia. Heillä on jo sprinkled standardijohdot, joiden pituus on noin 30 cm pistorasioilla tulon ja lähdön kanssa, keskuskosketin 2,1 mm, ja tämä on iso plus. Ei tarvitse saada tarpeeksi, vain liitä virtalähde ja käyttö:

Anturit itse ovat melko kompakteja. Ulkomuoto:

Mitat:

Pääset hallitukseen ja säätöihin, sinun on toimittava tapaus. Syksysten takakansi on kiinnitetty ruuvimeisseliin:

Hallitus näyttää tästä:

Löysin tämän laitteen järjestelmän, nimitykset voivat poiketa, mutta yleensä ymmärtää työn olemuksen, se on totta:

Täällä näemme jännitteen stabilointia sirun ravitsemukselle:


Muuten tässä on tämän elementin tietokanta, voidaan nähdä, että eri merkintä merkitsee erilaista vakaa jännite tuotoksessa. Mutta tärkein asia on, että se tukee tulojännitettä 24 volttia, minkä vuoksi sitä ei pitäisi ylittää.

Lisäksi kaavion mukaan tuotoksessa on kenttätransistori, joka on avain virtalähdeketjussa:

Datashetissa suurin pitkä virta määritetään normaalissa huonelämpötilassa 15 a, mutta koska meillä ei ole transistorin jäähdytystä, meitä rajoittuu lähtöteholla.

Laitteen sydän on Biss0001-siru. Tämä siru havaitsee säteilyn ulkolähteen ja suorittaa minimaalisen signaalinkäsittelyn sen muuntamiseksi analogisesta digitaalisesta näkymästä:

PIR-liiketunnistin, joka muodostuu itse asiassa pyrroelektrisestä tunnistuselementistä (sylinterimäinen osa, jossa on suorakulmainen kristalli keskellä), joka tarttuu infrapunasäteilyn tasolle. Anturi on todella jaettu kahteen osaan. Tämä johtuu siitä, että emme ole tärkeitä säteilyn tasolle, vaan suoraan liikkeen läsnäolo herkkyysvyöhykkeellä. Kaksi osaa anturista asetetaan siten, että jos puolet tallentavat suuremman säteilyn tason kuin toinen, lähtösignaali tuottaa korkean tai matalan arvon.

Nyt suoraan säätöihin. Räätälöi laite vastaavasti, heittivät mitä ja mistä kääntää:

Aika säädetään 1 sekunnista 500 sekunniksi. Täysin kierretty liukusäädin, valo vain vilkkuu.

Anturin osallisuuden kynnysarvo, kokeellinen tapa paljasti, että tämä jännite 11,5 volttia, jos se on alla, anturi ei yksinkertaisesti käynnisty:

Järjestelmän mukaan on selvää, että anturin lähtöjännite on pienempi tai yhtä suuri kuin tulo. Laitoin 12V. Virransyötön virheellisessä osoituksessa on virhe, joten anturin kulutus on tietenkin alla:

Idle-tilassa anturi kuluttaa 84mA ja lähtöjännite on 170 mV.

Rehellisesti sanottuna, että tunnen, että anturi on erittäin epämiellyttävä poistetun aluksen kanssa, joten tein reikiä takakansi ja niin paljon parempi:

Keräsi järjestelmä, kaikki perustettiin:

Tarkistettu:

Anturi on työskennellyt kahden päivän ajan, toinen laitan kuulokkeen taustavalon, ja pidän siitä, toisin kuin edellinen, joka työskenteli 220 V: sta, oli enemmän ja napsautti rele, tämä kompakti ja, Tietenkin Beshume.
Suurin alue ei mittaa, mutta asunnossa, jossa on 3 metriä, se laukaistaan \u200b\u200btarkasti

Olen tyytyväinen ostokseen - kyllä. Täysi, laadukas valmis laite.

Mitä pidit:
+ Täysin muokattava tila
+ Minimaalinen itsekulutus
+ Valmistuksen ja kompaktiivisuuden laatu
+ Tyhjennä liipaisu ilman ohituksia
+. Johdot jakelu pesissä

Mitä ei pidin:
- Suoran pääsyn puuttuminen asetuksiin ilman jalkakäytävää (ratkaistu)
- Kiinnittimet ovat hyvin pieniä (mutta on parempi korjata kaksisuuntainen nauha 3m)

Valkoinen korkki koputtyy mustasta kotelosta, mutta vaihtoehdossa ilman valoanturia se on musta.

Siinä kaikki.