Переключатель переменного тока, активируемый движением
О себе: Мне всегда нравилось разбираться в том, как что-то работает, поэтому взлом и создание как раз для меня. Я муж, отец, техник EOD, инженер по автоматизации в Schweitzer Engineering Laboratories и гордый г… Подробнее о brmarcum »
Я ненавижу елочные огни.
Ну, не совсем, мне просто не нравится лезть под дерево каждый раз, когда я хочу включить или выключить свет. В интересах сохранения своего рассудка я решил построить переключатель, активируемый движением, который может включать свет для меня. Он имеет встроенный регулируемый таймер, поэтому они будут оставаться включенными столько времени, сколько я хочу. Вот видео, показывающее окончательный тест освещения аквариума.
Шаг 1: Безопасность и список деталей и инструментов
Сначала несколько слов о безопасности. Мы будем работать напрямую с сетевым напряжением переменного тока, поэтому БУДЬТЕ КРАЙНЕ ОСТОРОЖНЫ. Убедитесь, что каждый раз, когда вы тестируете схему, ваше рабочее место свободно, и все вокруг вас знают об опасности. Кроме того, не обожгитесь паяльником. Жарко. Не будь таким человеком.
Я сохраняю то, что мне нужно/хочу, с любого устройства, до которого могу дотянуться. Большинство деталей по-прежнему полезны, если вы позаботитесь о том, чтобы снять их с исходной доски. При этом ни одна из деталей не дорогая, поэтому найти их в случае необходимости не составит труда. Кроме того, во многих случаях точная деталь не требуется абсолютно, а просто что-то совместимое, например, 2N2222 NPN BJT вместо указанного 2N3904.
– 1 силовой трансформатор. Здесь подойдет любой трансформатор с понижающим коэффициентом 10. Мы хотим, чтобы на выходе было около 12-15 В переменного тока, но если ваша розетка подает 220 В переменного тока, она все равно будет работать.
– 1 розетка на плате. Вы можете найти их на задней панели DVD-плееров, систем домашнего кинотеатра и видеомагнитофонов.
– 1 резиновая втулка. Этот поставляется с кабелем питания переменного тока, прикрепленным к трансформатору, и используется для крепления кабеля к корпусу. Очень удобно, если вы можете получить один.
– Кабель питания переменного тока. Заземляющий кабель здесь не нужен, поэтому 2 провода вполне подойдут.
– штырьки платы по мере необходимости/желания для подключения линий переменного тока. Вы также можете припаять непосредственно к медным площадкам, но это может быть не так надежно.
– 1 держатель предохранителя, установленный на плате. Я использовал предохранитель 5X20 мм.
– 1 предохранитель, номинал которого чуть меньше максимального тока реле. У меня 250VAC 4A, медленный удар.
– 1 555 микросхем таймера с 8-контактным разъемом. Подойдет любой бренд.
– 1 7809 Регулятор напряжения +9 В постоянного тока. Вы можете использовать любой регулятор, который у вас есть, если он соответствует номиналу входа постоянного тока на вашем релейном переключателе. Вам также не нужен регулятор 7909, поскольку он будет обеспечивать -9 В постоянного тока, чего вам не нужно.
– 1 датчик параллакса PIR. Нашел свой в радиомагазине примерно за 10 долларов.
– 1 биполярный переходной транзистор 2N3904 или BJT. Здесь должен работать любой NPN BJT.
– 4 выпрямительных диода 1N4001. Вы также можете получить мостовой выпрямитель, если хотите, поскольку именно его мы и собираемся построить.
– 3 конденсатора: 1 керамический дисковый 0.01 мкФ (103); 1 470 мкФ электролит; 1 большой электролит. Я использовал 1000 мкФ. Большой электролит будет использоваться для запуска таймера, поэтому чем он больше, тем дольше может быть ваше максимальное время.
– 4 резистора: 2 1кОм; 1 4.7к; 1 10к
– 1 потенциометр. У меня кастрюля на 4 МОм. Этот горшок позволит настроить таймер. С крышкой 1000 мкФ мой будет работать около 2.5 часов.
– 1 реле 9 В постоянного тока. Напряжение катушки должно соответствовать напряжению стабилизатора. Переключающая часть реле должна иметь прилично высокий номинальный ток, так как мы будем пропускать через нее переменный ток напрямую к устройству, которое мы хотим запитать. Мой рассчитан на 250VAC 5A.
– 1 светодиод и резистор 1 кОм (дополнительно, светодиод не показан). Использовался в основном для тестирования, не оставил для окончательной сборки.
— винты, провода, термоусадка, клей по мере необходимости
– пластиковый корпус проекта
– Digilent Analog Discovery. Настоятельно рекомендуется, так как это позволит вам проверить работу схемы с помощью встроенного осциллографа.
– паяльник и припой. Я использую 40 Вт практически для всего.
– кусачки/инструмент для зачистки проводов, плоскогубцы, канцелярский нож, отвертка
— макетная плата для тестирования
– пила и/или вращающийся инструмент (не изображен)
Шаг 2: Дизайн
Основная идея заключается в том, что мы сначала уменьшаем 120 В переменного тока (или 220 В переменного тока) в десять раз. Затем мы исправляем и сглаживаем это, чтобы избавиться от отрицательной части волны, что позволяет нам регулировать ее до пригодного для использования стабильного напряжения 9 В постоянного тока. Однако PIR не может использовать 9 В постоянного тока, поэтому мы разделим его до 4.5 В постоянного тока только для этой части.
Шаг 3: тестирование
Приобретите макетную плату и несколько проводов или перемычек для тестирования, если у вас их еще нет. Я использую его каждый раз, когда строю. Вы же не хотите паять и резать, а потом обнаружить, что сделали все неправильно. Не говори, что я тебя не предупреждал.
Каждая подсистема разбита на более мелкие части, чтобы упростить сборку и тестирование. Убедитесь, что каждая подсистема работает, прежде чем соединять их вместе в одну большую схему. Это делает отладку проще и менее утомительной.
Шаг 4: Преобразование переменного/постоянного тока
Опять же, мы понижаем напряжение сети переменного тока в 10 раз. 4 диода сконфигурированы как мостовой выпрямитель. Убедитесь, что соединения выполнены правильно. Это может быть очень запутанным при размещении его на доске. Или получить мостовой выпрямитель как дискретную часть. Крышка 470 мкФ поддерживает достаточно высокое напряжение, чтобы его мог использовать регулятор. Вам нужно, чтобы вход регулятора оставался выше его номинальной мощности, иначе вы не получите стабильного выхода. С этой настройкой я мог бы использовать стабилизатор 7812 для +12 В постоянного тока, но не более того.
Как упоминалось ранее, будьте очень осторожны при тестировании этой подсхемы. Поскольку на выходе здесь 9 В постоянного тока, вы можете использовать батарею 9 В для тестирования последующих систем, не подвергая себя воздействию переменного тока.
Шаг 5: Схема таймера
Я нашел оригинальную схему этой схемы в книге Форреста М. Мимса «Основная электроника: транзисторы и интегральные схемы», стр. 91. Замечательная книга фантастического автора. Я использовал эту схему несколько раз раньше и буду снова. Я модифицировал его, заменив пару горшок/крышка в соответствии со своими потребностями и удалив зуммер. Оригинальная схема также имеет кнопочный переключатель мгновенного действия между триггером (контакт 2) и землей для его активации. Я изменил его, чтобы использовать выходной сигнал датчика PIR, но 555 требует логического низкого уровня для срабатывания, а PIR выдает логический высокий уровень. Эта проблема решается с помощью NPN BJT. Подробнее об этом позже. Просто знайте, что если вы хотите использовать эту схему в другом месте, триггер должен иметь низкий уровень сигнала. Резистор 4.7 кОм действует как подтягивающий резистор, чтобы поддерживать высокий уровень сигнала, когда от датчика PIR нет сигнала.
Вы, вероятно, заметите, что настройка значения таймера не очень точна. Использование более дорогих компонентов делает так, что малейшее изменение в банке имеет большое значение во времени. Такова природа аналоговых схем, и я думаю, что это часть привлекательности для меня. Если вам нужна точная точность, я рекомендую микропроцессорную плату chipKIT от Digilent Inc.
Шаг 6: Датчик PIR
Действительно простые соединения с этой частью, хотя BJT легко переключается в обратном направлении. PIR предназначен для использования в основном с микропроцессорами, такими как Digilent chipKIT Uno32, поэтому он может работать только с входным напряжением 3-6 В постоянного тока, поэтому два резистора по 1 кОм образуют делитель напряжения, который нам нужен, чтобы понизить питание 9 В постоянного тока до 4.5 В постоянного тока.
Шаг 7: Реле и транзит переменного тока
Здесь также простое подключение, хотя при тестировании мы снова используем переменное напряжение. Розетка переменного тока с подключенным предохранителем на 4 А будет пропускать через нее приличную мощность. Я планирую использовать этот проект только там, где мне не нужно много энергии, например, светодиодные рождественские огни вместо ламп накаливания. При проектировании и использовании собственной версии помните о своих потребностях в питании и ограничениях схемы.
Шаг 8: Строительство и отделка
При размещении и пайке деталей на печатной плате помните об ограниченном пространстве внутри корпуса. Розетка переменного тока должна иметь отверстия для винтов сбоку, чтобы надежно закрепить ее на корпусе, так что запланируйте и это. Вы также не хотите, чтобы что-то замкнуло внутри после того, как оно закрыто, поэтому следите за открытыми контактами и тому подобным.
Вы вполне можете совершить ошибку, как бы сильно ни старались. Я поменял местами внешние провода BJT, и мне это ничего не дало. Я прошел через все это, проверяя напряжения, пока не нашел проблему, отпаял неправильные соединения, а затем снова припаял правильно. Я также забыл пропустить провода PIR через корпус перед пайкой на плате.
Я спроектировал все это так, чтобы оно располагалось под юбкой моей рождественской елки, поэтому датчик PIR нужно будет разместить на елке. У меня есть отрезок кабеля, прикрепляющий его к коробке, что экономит место внутри, но может потребовать изменения конструкции, если я захочу поместить PIR внутрь в другом приложении.
Пожалуйста, не стесняйтесь задавать вопросы, либо ниже в комментариях или PM. Получайте удовольствие от строительства!
Датчик движения
После входа в систему вы будете перенаправлены обратно к этому руководству, а затем сможете подписаться на это руководство.
Датчики PIR позволяют вам ощущать движение, почти всегда используемое для определения того, вошел ли человек в зону действия датчиков или вышел из нее. Они маленькие, недорогие, маломощные, простые в использовании и не изнашиваются. По этой причине они обычно встречаются в бытовой технике и гаджетах, используемых в домах или на предприятиях. Их часто называют датчиками PIR, «пассивными инфракрасными», «пироэлектрическими» или «ИК-датчиками движения».
PIR в основном состоят из пироэлектрического датчика (который вы можете видеть ниже в виде круглой металлической банки с прямоугольным кристаллом в центре), который может определять уровни инфракрасного излучения. Все излучает небольшое излучение, и чем горячее что-то, тем больше излучения. Датчик в детекторе движения фактически разделен на две половины. Причина этого в том, что мы стремимся обнаруживать движение (изменение), а не средние уровни ИК-излучения. Две половины соединены так, что они компенсируют друг друга. Если одна половина видит больше или меньше ИК-излучения, чем другая, выходной сигнал будет высоким или низким.
Наряду с пироэлектрическим датчиком находится куча вспомогательной схемы, резисторов и конденсаторов. Кажется, что в большинстве небольших датчиков для любителей используется BISS0001 («Микромощный ИК-детектор движения IC»), несомненно, очень недорогой чип. Этот чип принимает выходной сигнал датчика и выполняет некоторую незначительную обработку, чтобы выдать цифровой выходной импульс от аналогового датчика.
Наши старые PIR выглядели так:
Наши новые PIR имеют более настраиваемые параметры и имеют разъем, установленный на 3-контактных контактных площадках заземления/выхода/питания.
Для многих основных проектов или продуктов, которым необходимо определять, когда человек вышел или вошел в зону, или приблизился, датчики PIR отлично подходят. Они маломощны и недороги, довольно прочны, имеют широкий диапазон объективов и просты в использовании. Обратите внимание, что ИК-датчики не сообщат вам, сколько людей вокруг или как близко они находятся к датчику, объектив часто фиксируется на определенном размахе и расстоянии (хотя его можно где-то взломать), а также они иногда выделяются домашними животными. . Главное экспериментировать!
Эта статистика относится к датчику PIR в магазине Adafruit, который очень похож на датчик Parallax. Почти все пассивные инфракрасные датчики будут иметь немного разные характеристики, хотя все они в значительной степени работают одинаково. Если есть таблица данных, вы захотите сослаться на нее
- Размер: прямоугольный
- Цена:10.00 долларов США в магазине Adafruit
- Вывод: Цифровой импульс высокого уровня (3 В) при срабатывании (обнаружено движение), цифровой низкий уровень в режиме ожидания (движение не обнаружено). Длины импульсов определяются резисторами и конденсаторами на печатной плате и различаются от датчика к датчику.
- Диапазон чувствительности: до 20 футов (6 метров) Дальность обнаружения 110° x 70°
- Источник питания: Входное напряжение 5–12 В для большинства модулей (у них есть стабилизатор на 3.3 В), но 5 В идеально подходит, если стабилизатор имеет другие характеристики.
- Технический паспорт BIS0001(используется чип декодера)
- Техническое описание RE200B(скорее всего, используется чувствительный элемент PIR)
- Спецификация NL11NH(используется эквивалентный объектив)
- Parallax Datasheet на их версию сенсора
Как работают PIR
Датчики PIR более сложны, чем многие другие датчики, описанные в этих руководствах (например, фотоэлементы, FSR и переключатели наклона), потому что существует множество переменных, влияющих на вход и выход датчиков. Чтобы начать объяснять, как работает базовый датчик, мы будем использовать эту довольно красивую схему.
Сам ИК-датчик имеет две прорези, каждая из которых сделана из специального материала, чувствительного к ИК-излучению. Используемый здесь объектив на самом деле мало что делает, и поэтому мы видим, что два слота могут «видеть» на некотором расстоянии (в основном чувствительность датчика). Когда датчик не используется, оба слота обнаруживают одинаковое количество ИК-излучения, окружающее количество, излучаемое из комнаты, стен или снаружи. Когда теплое тело, такое как человек или животное, проходит мимо, оно сначала перехватывает одну половину датчика PIR, что вызывает положительный дифференциал изменение между двумя половинами. Когда теплое тело покидает зону восприятия, происходит обратное, в результате чего датчик генерирует отрицательное дифференциальное изменение. Эти импульсы изменения и обнаруживаются.
Сам ИК-датчик помещен в герметичный металлический корпус для повышения устойчивости к шуму/температуре/влажности. Имеется окно из материала, пропускающего ИК-излучение (обычно это кремний с покрытием, так как его очень легко достать), которое защищает чувствительный элемент. За окном находятся два сбалансированных датчика.
Вы можете видеть выше схему, показывающую окно элемента, две части чувствительного материала
На этом изображении показана внутренняя схема. На самом деле внутри есть JFET (тип транзистора), который очень малошумящий и буферизует чрезвычайно высокое сопротивление датчиков в то, что может воспринять недорогая микросхема (например, BIS0001).
Датчики PIR довольно универсальны и по большей части различаются только ценой и чувствительностью. Большая часть настоящего волшебства происходит с оптикой. Это довольно хорошая идея для производства: датчик PIR и схема фиксированы и стоят несколько долларов. Объектив стоит всего несколько центов и может очень легко изменять ширину, диапазон, схему восприятия.
На схеме вверху линза — это просто кусок пластика, но это означает, что область обнаружения — всего два прямоугольника. Обычно мы хотели бы иметь зону обнаружения, которая намного больше. Для этого мы используем простой объектив, такой как в фотоаппарате: он сжимает большую область (например, пейзаж) в маленькую (на пленке или ПЗС-сенсоре). По причинам, которые скоро станут очевидными, мы хотели бы сделать PIR-линзы маленькими, тонкими и легко формуемыми из дешевого пластика, даже если это может добавить искажения. По этой причине датчики на самом деле представляют собой линзы Френеля:
Линза Френеля конденсирует свет, обеспечивая более широкий диапазон инфракрасного излучения для сенсора.
Итак, теперь у нас гораздо больший диапазон. Однако помните, что на самом деле у нас есть два сенсора, и, что более важно, нам нужны не два действительно больших прямоугольника с сенсорной областью, а скорее набор из нескольких небольших областей. Итак, что мы делаем, так это делим линзу на несколько секций, каждая из которых представляет собой линзу Френеля.
На этом макроснимке показаны различные линзы Френеля в каждой грани!
Различная огранка и дополнительные линзы создают диапазон областей обнаружения, перемежающихся друг с другом. Вот почему центры линз на гранях выше «несовместимы» — каждый второй указывает на другую половину чувствительного элемента PIR.
Вот еще одно изображение, более качественное, но не такое количественное. (Обратите внимание, что датчик в магазине Adafruit имеет угол 110°, а не 90°)
Подключение к ИК-датчику
Большинство модулей PIR имеют 3-контактное соединение сбоку или снизу. Распиновка может различаться между модулями, поэтому трижды проверьте распиновку! Его часто наносят шелкографией прямо рядом с соединением (по крайней мере, у нас!) Один контакт будет заземлен, другой будет сигнальным, а последний будет питанием. Питание обычно составляет 3-5 В постоянного тока, но может достигать 12 В. Иногда более крупные модули не имеют прямого выхода, а вместо этого просто управляют реле, и в этом случае есть заземление, питание и два соединения переключателя.
Выход некоторых реле может быть «открытым коллектором» — это означает, что для него требуется подтягивающий резистор. Если вы не получаете переменный выход, обязательно попробуйте подключить 10K pullup между сигнальным и силовым контактами.
Простой способ прототипирования с помощью PIR-датчиков — подключить их к макетной плате, поскольку расстояние между портами подключения составляет 0.1 дюйма. Некоторые PIR уже поставляются с разъемом на них, у Adafruit есть прямой 3-контактный разъем для подключения кабеля.
Для наших ИК-датчиков красный кабель — это + напряжение питания, черный — заземление, а желтый — выходной сигнал. Просто убедитесь, что вы подключили кабель, как показано выше! Если вы сделаете это наоборот, вы не повредите PIR, но он не будет работать.
Тестирование пассивного инфракрасного датчика
Теперь, когда PIR обнаруживает движение, выходной контакт становится «высоким» до 3.3 В и загорается светодиод!
После подключения макетной платы вставьте батареи и подождите 30–60 секунд, пока пассивный инфракрасный датчик «стабилизируется». В это время светодиод может немного мигать. Подождите, пока светодиод не погаснет, а затем подвигайтесь перед ним, помашите рукой и т. д., чтобы увидеть, как светодиод загорается!
Есть несколько вариантов, которые вы можете иметь с вашим PIR. Сначала мы рассмотрим опцию «Повторный запуск».
Как только светодиод начнет мигать, посмотрите на заднюю часть датчика PIR и убедитесь, что перемычка находится в положении L положение, как показано ниже.
Теперь снова установите тестовую плату. Вы можете заметить, что при подключении датчика PIR, как указано выше, светодиод не остается включенным при движении перед ним, а фактически включается и выключается каждую секунду или около того. Это называется «без перезапуска».
Теперь измените перемычку так, чтобы она находилась в H должность. Если вы настроите тест, вы заметите, что теперь светодиод делает оставаться включенным все время, пока что-то движется. Это называется «перезапуск».
(Графики выше взяты из таблицы данных BISS0001, они немного отстойные)
Для большинства приложений режим «перезапуска» (перемычка в положении H, как показано ниже) немного удобнее.
Если вам нужно подключить датчик к чему-то, что срабатывает по фронту, вам нужно установить его в положение «без повторного срабатывания» (перемычка в положении L).
Adafruit PIR имеет регулятор на задней панели для регулировки чувствительности. Вы можете отрегулировать это, если ваш PIR слишком чувствителен или недостаточно чувствителен — по часовой стрелке он становится более чувствительным.
Есть два тайм-аута, связанные с датчиком PIR. Один из них «TxТайм-аут: как долго светодиод горит после обнаружения движения — это легко настроить на Adafruit PIR, потому что есть потенциометр.
Второй – это «Ti” тайм-аут, в течение которого светодиод гарантированно не горит при отсутствии движения. это не легко поменял, но если умеешь обращаться с паяльником, то в пределах разумного.
Во-первых, давайте еще раз взглянем на таблицу данных BISS.
На датчиках Adafruit PIR есть небольшой потенциометр с маркировкой ВРЕМЯ. Это регулируемый резистор на 1 МОм, который добавляется к резистору серии 10K. А также C6 составляет 0.01 мкФ, поэтому
Если RTime находится посередине, это будет около 120 секунд (две минуты), поэтому вы можете настроить его по мере необходимости. Например, если вы хотите, чтобы кто-то включил вентилятор минимум на 1 минуту, установите потенциометр Rtime примерно на 1/4 наоборот.
Если у вас есть ИК-датчик из другого места, в котором нет регулировки потенциометра, вы можете отследить регулировочные резисторы следующим образом:
Определить R10 и R9 не так уж сложно. К сожалению, этот датчик PIR имеет неправильную маркировку (похоже, они поменяли местами R9 R17). Вы можете отследить контакты, просмотрев техническое описание BISS001 и выяснив, что это за контакты — R10 подключается к контакту 3, а R9 подключается к контакту 7. Конденсаторы определить немного сложнее, но вы можете «перепроектировать» их по времени. датчик и решение!
Tx = 24576 * R10 * C6 = ~ 1.2 секунды
R10 = 4.7К и C6 = 10 нФ
Ti = 24 * R9 * C7 = ~1.2 секунды
R9 = 470К и C7 = 0.1 мкФ
Вы можете изменить время, заменив различные резисторы или конденсаторы. Хороший учебник по этому вопросу см. на странице Кейта по взлому PIR.
Датчик PIR: обзор, приложения и проекты
Датчик PIR — это сокращение от Passive Infrared Sensor, которое применяется к проектам, которым необходимо обнаруживать движение человека или частицы в определенном диапазоне. Он также широко известен как датчик PIR (движения) или ИК-датчик.
Поскольку PIR-датчики оснащены мощными функциями с низкими затратами, они были приняты во множестве проектов и широко приняты сообществом аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом для проектов, связанных с Arduino и Raspberry Pi. Благодаря тому, что все эти ресурсы легко доступны, он очень помог новичкам узнать о датчике PIR.
В этой статье я расскажу о ИК-датчике и сравню различные ИК-датчики, которые вы можете найти на сайте Seeed. Надеюсь, это поможет вам лучше понять PIR!
Что будет покрыто:
- Обзор датчиков PIR
- Разница между датчиком PIR и датчиком движения
- Как PIR работает с Arduino и Raspberry Pi?
- Связанные датчики
- Проекты Arduino и Raspberry Pi с использованием датчика PIR
Обзор датчиков PIR
Что такое ИК-датчик?
Датчик PIR — это электронный датчик, который измеряет инфракрасный свет, излучаемый объектами в поле его зрения. Чаще всего они используются в датчиках движения на основе ИК-датчиков. Датчики PIR обычно используются в системах охранной сигнализации и автоматического освещения.
Технически PIR состоит из пироэлектрического датчика, способного обнаруживать различные уровни инфракрасного излучения. Например, все излучает разные уровни излучения, и уровень излучения будет увеличиваться с повышением температуры объекта.
Что обнаруживает датчик PIR?
Датчики PIR также известны как PID или пассивные инфракрасные датчики. Таким образом, датчик PIR может обнаруживать инфракрасное излучение, испускаемое частицами.
Как правило, PIR может обнаруживать движение животного/человека в требуемом диапазоне, который определяется спецификацией конкретного датчика. Сам извещатель не излучает никакой энергии, а пассивно ее получает и улавливает инфракрасное излучение из окружающей среды.
Как работает ИК-датчик?
Датчик PIR довольно сложен по сравнению с другими датчиками. Так как у них 2 прорези, а прорези сделаны из чувствительного материала.
Линза Френеля используется для того, чтобы увидеть, что две прорези ИК-датчика могут видеть дальше некоторого расстояния. Когда датчик неактивен, два слота воспринимают одинаковое количество ИК-излучения. Окружающее количество излучается снаружи, от стен или помещения и т. д.
Когда мимо проходит человеческое тело или любое животное, оно перехватывает первый слот ИК-датчика. Это вызывает положительное дифференциальное изменение между двумя биссектрисами. Но когда тело покидает зону восприятия, датчик генерирует отрицательное дифференциальное изменение между двумя биссектрисами.
Ассортимент различных ИК-датчиков
- Внутренний пассивный инфракрасный: Расстояние обнаружения составляет от 25 см до 20 м.
- Тип внутреннего занавеса: Дальность обнаружения составляет от 25 см до 20 м.
- Открытый пассивный инфракрасный: Дальность обнаружения составляет от 10 м до 150 м.
- Outdoor Pпассивный инфракрасный детектор занавеса: расстояние от 10 м до 150 м.
Разница между датчиком PIR и датчиком движения
Датчик движения способен обнаруживать движение людей или предметов. В большинстве приложений эти датчики в основном используются для обнаружения действий человека в определенной области.
- Преобразует движение в электрические сигналы: датчик либо излучает стимулы и отслеживает любые отраженные изменения, либо получает сигналы от самого движущегося объекта.
- Сигнализация: Звучит сигнал тревоги, когда люди или другие объекты вторгаются и нарушают нормальное состояние, в то время как другие подадут сигнал тревоги, когда они вернутся в нормальное состояние после вторжения.
- Применение: системы безопасности во всем мире полагаются на датчики движения для срабатывания сигнализации и/или автоматические выключатели освещения, которые обычно располагаются в относительно легком доступе к зданиям, например, к окнам и воротам.
PIR — это только один из технических методов обнаружения движения, поэтому мы будем говорить, что датчик PIR — это часть датчика движения.
Датчик PIR имеет небольшой размер, дешевую цену, низкое энергопотребление и очень прост для понимания, что делает его довольно популярным. Многие продавцы добавляют «движение» между датчиками PIR для удобства новичков.
Как PIR работают с Arduino и Raspberry Pi?
Поскольку существует множество проектов, использующих PIR с Arduino, а также множество учебных пособий, я познакомлю вас с некоторыми из самых простых, но интересных!
В Seeed мы предлагаем четыре датчика движения PIR! Тем не менее, я возьму в качестве примера датчик движения Grove — PIR и сравню его с другими датчиками PIR, чтобы проиллюстрировать, как PIR работают с Arduino.
- Датчик движения PIR — версия с большими линзами
Подробное пошаговое руководство см. на вики-странице датчика PIR Seeed Studio.
Grove — ИК-датчик движения
Этот датчик движения Grove — PIR может обнаруживать инфракрасные сигналы, вызванные движением. Если датчик PIR замечает инфракрасную энергию, срабатывает детектор движения, и датчик выводит ВЫСОКИЙ уровень на своем выводе SIG. Диапазон обнаружения и скорость отклика можно регулировать с помощью 2 потенциометров, припаянных на его печатной плате. Скорость отклика составляет от 0.3 до 25 с, а диапазон обнаружения составляет 6 метров.
Это простой в использовании датчик движения с интерфейсом, совместимым с Grove. Просто подключите его к Base Shield и запрограммируйте, его можно использовать в качестве подходящего детектора движения для проектов Arduino.
Серия датчиков движения PIR включает в себя несколько продуктов, которые удовлетворят различные потребности:
Использование датчика движения PIR с Arduino и Raspberry Pi
Подключите датчик PIR к Seeeduino
Подключите датчик PIR к Raspberry Pi
Мы подготовили подробные руководства и библиотеки на нашей вики-странице, чтобы помочь вам использовать датчик PIR с Arduino и Raspberry Pi. С Grove вы можете просто подключить и начать работу над проектами PIR.
Связанный датчикs
Датчик PIR не может удовлетворить потребности вашего проекта? Вот альтернативный датчик движения, который вы можете рассмотреть:
Микроволновый датчик
Микроволновые датчики также известны как радарные, радиочастотные или доплеровские датчики. Это электронные устройства, способные обнаруживать движение от ходьбы и бега до ползания на открытом воздухе с использованием электромагнитного излучения.
Кроме того, он способен обнаруживать движение, применяя эффект Доплера и излучая микроволны, которые будут отражаться от поверхностей и возвращаться к датчику. Он способен измерять и определять время, в течение которого сигнал будет отражаться, что известно как время эха.
Что такое время эха?
Время эха помогает рассчитать расстояние от любого стационарного объекта в зоне обнаружения и устанавливает базовую линию для работы детектора движения.
С помощью времени эха датчик может обнаруживать, есть ли какое-либо движение в зоне обнаружения, как если бы человек двигался в пределах зоны, поскольку волны будут изменены, что изменит время эха. С микроволновым датчиком все это можно сделать менее чем за микросекунду.
Он также более подходит в определенных сценариях по сравнению с датчиком PIR. Например, на него не влияет температура окружающей среды по сравнению с датчиком PIR.
Забавный факт: микроволновый датчик может стабильно работать при температурах от -20°C до 45°C!
Хотите узнать больше об этом? Ознакомьтесь с другим нашим блогом о том, какой датчик движения Arduino использовать — микроволновый или ИК-датчик!
Датчик миллиметровых волн
Радар миллиметрового диапазона способен обнаруживать движения размером до доли миллиметра, отсюда и название «миллиметровые волны». Обычно он измеряет электромагнитные волны с чрезвычайно широкой полосой пропускания и узкими лучами.
Благодаря своей точности в определении расстояния, скорости и угла объектов в пределах своего диапазона, он теперь широко используется в автомобильной промышленности для передовых систем помощи водителю.
Все датчики mmWave основаны на промышленном радаре Infineon mmWave с частотной модуляцией и непрерывной волной (FMCW), в котором применяется технология доплеровского радара.
Хотите узнать больше о радарах mmWave? Ознакомьтесь с нашим руководством и со всем, что вам нужно знать о FMCW, здесь!
Проекты Arduino и Raspberry Pi с использованием датчика PIR
Проекты Arduino с использованием датчика PIR
Охранная сигнализация с датчиком движения PIR
Ссылка: Пуджа Бараскар
Хотите сделать охранную сигнализацию своими руками? В этом проекте объясняется, как сделать его с помощью ИК-датчика, зуммера и светодиода!
Что вам понадобится:
Заинтересованы? Смотрите больше информации здесь!
Защитный фонарь с сенсорным управлением
Сделай сам свой балконный светильник, чтобы он зажигался только тогда, когда он тебе нужен!
Что вам понадобится:
Заинтересованы в этом? Ознакомьтесь с руководством здесь!
Автоматизированный интеллектуальный переход через зебру
Любите играть с машинками? Постройте для него дорогу и добавьте автоматизированную интеллектуальную систему перехода «зебра» с дорожным сигналом и сигналом для пешеходов с таймером для более реалистичного игрового процесса!
Что вам понадобится:
-
/ Седуино V4.2
- 2x 7-сегментный дисплей
- RGB рассеянный общий катод
- Желтый светодиод
- 3x перфорированная печатная плата
- Кнопочный переключатель 10кОм
Похоже на то, что вы хотите сделать? Ознакомьтесь с руководством здесь!
Машина конфет Хэллоуина
Хотите произвести впечатление на своих гостей во время Хэллоуина? Не смотрите дальше, эта автоматическая машина для производства конфет на Хэллоуин обязательно покорит вас!
Что вам понадобится:
Заинтересованы? Идите вперед и попробуйте сами!
Рождественская музыка Cheer Light
Хо-хо-хо! Хотите сделать освещение для новогодней елки своими руками? Посмотрите этот проект, где ваша рождественская елка может взаимодействовать с вами и соответственно светиться!
Что вам понадобится:
Звучит смешно? Идите вперед и нажмите здесь, чтобы узнать, как сделать это своими руками!
Превратите свой смартфон в охранную систему с датчиком движения! Всякий раз, когда эта система обнаруживает, что кто-то нарушает покой ИК-датчика, она делает его / ее снимок с помощью своего модуля камеры.
Что вам понадобится:
- Arduino Mega 2560
- HC-05 Bluetooth
- STEMpedia evive
Заинтересованы в этом проекте? Узнайте, как сделать это самостоятельно, здесь!
Учебное пособие по Raspberry Pi с использованием датчика PIR
Изображение: Maker Pro
Нужна помощь в подключении вашего датчика движения PIR к Raspberry Pi? Этот урок покажет вам, как это сделать! Выводы GPIO на Raspberry Pi имеют решающее значение, когда речь идет о создании аппаратного проекта, будь то робот или система домашней автоматизации. В любом случае вам придется использовать контакты GPIO (ввод/вывод общего назначения) на Raspberry Pi.
Заключение
Это все о ИК-датчиках и датчиках движения! Я надеюсь, что смог помочь вам лучше понять, как работают ИК-датчики и датчики движения, и помочь вам выбрать наиболее подходящий ИК-датчик для вашего следующего проекта!
