نمودار اتصال سنسور حرکت پیر. سنسور حرکتی مادون قرمز پیرو الکتریک (PIR) و آردوینو

در موارد نادر سیستم های مدرنآلارم ها به قطعات حسگر نیاز ندارند. این سنسورهای حساس هستند که تشخیص علائم هشدار دهنده را بر اساس شاخص های خاص ممکن می کنند. در سیستم های امنیتی خانه، چنین وظایفی توسط آشکارسازهای نور، سنسورهای شوک پنجره، دستگاه های تشخیص نشت و غیره انجام می شود. اما وقتی صحبت از عملکردهای امنیتی به میان می آید، سنسور حرکت PIR که بر اساس اصل تابش مادون قرمز کار می کند، حرف اول را می زند. این یک دستگاه مینیاتوری است که خود می تواند به عنوان نشانگر وضعیت منطقه خدماتی عمل کند یا بخشی از یک مجموعه امنیتی عمومی باشد. به عنوان یک قاعده، گزینه دوم برای استفاده از سنسور به عنوان موثرترین راه حل انتخاب می شود.

اطلاعات کلی در مورد سنسور

تقریباً همه برای شناسایی افراد غریبه در یک اتاق طراحی شده اند. یک سیستم امنیتی کلاسیک فرض می کند که سنسور واقعیت نفوذ به منطقه کنترل شده را تشخیص می دهد، پس از آن یک سیگنال به مرکز کنترل ارسال می شود و سپس اقدامات خاصی انجام می شود. بیشتر اوقات ، یک سیگنال در قالب یک پیام کوتاه به کنترل پنل خود سرویس امنیتی و همچنین به تلفن مالک ارسال می شود. در این مورد، ما یکی از انواع چنین دستگاه هایی را در نظر می گیریم - سنسور پیرالکتریک PIR، که کارایی و دقت بالایی دارد. با این حال، کیفیت عملکرد چنین مدل هایی به عوامل زیادی بستگی دارد - از طرح انتخاب شده برای ادغام سنسور در مجموعه امنیتی تا شرایط خارجی تأثیر بر ساختار با پر کردن حساس. همچنین توجه به این نکته مهم است که سنسورهای حرکتی همیشه به عنوان یک ابزار محافظتی در برابر نفوذگر استفاده نمی شوند. برای کنترل خودکار تک تک نواحی قابل نصب می باشد در این حالت مثلا با ورود کاربر به اتاق دستگاه فعال می شود و در هنگام خروج نیز خاموش می شود.

اصل عملیات

برای درک ویژگی های عملکرد این دستگاه، ارزش آن را دارد که به ویژگی های واکنش های برخی از مواد کریستالی بپردازیم. عناصر حساس به کار رفته در حسگر در لحظاتی که تشعشع بر روی آنها می ریزد، اثر قطبش را ایجاد می کنند. در این مورد ما صحبت می کنیم بدن انسان. با تغییر شدید ویژگی ها در ناحیه مشاهده شده، قدرت در میدان الکتریکی کریستال نیز تغییر می کند. در واقع، به همین دلیل، سنسور مادون قرمز PIR نیز پیرو الکتریک نامیده می شود. مانند همه آشکارسازها، چنین دستگاه هایی کامل نیستند. بسته به شرایط، آنها ممکن است به سیگنال های غلط پاسخ دهند یا در تشخیص پدیده های هدف شکست بخورند. با این حال، بر اساس مجموع خواص عملیاتی آنها، در بیشتر موارد استفاده از آنها را توجیه می کنند.

ویژگی های اصلی

شاخص های اصلی عملکردی که مصرف کننده باید در نظر بگیرد به برد دستگاه و عمر باتری مربوط می شود. در مورد پارامترهای محدوده پوشش، منطقه کنترل شده، به عنوان یک قاعده، 6-7 متر است. این برای محافظت از یک خانه خصوصی، و به ویژه یک آپارتمان، کافی است. برخی از مدل ها عملکرد میکروفون را نیز ارائه می دهند - در این قسمت تعیین محدوده نیز مهم است که می تواند به 10 متر برسد. در عین حال، سنسور PIR می تواند منبع تغذیه مستقیم یا مستقل داشته باشد. اگر قصد دارید یک سیستم امنیتی را سازماندهی کنید، بهتر است مدل هایی با باتری های داخلی خریداری کنید که نیازی به سیم کشی ندارند. در مرحله بعد، مدت زمانی که دستگاه می تواند عملکرد خود را بدون شارژ مجدد حفظ کند، تعیین می شود. مدل های مدرن به منبع انرژی زیادی نیاز ندارند، بنابراین در حالت غیرفعال می توانند حدود 15-20 روز کار کنند.

طراحی دستگاه

محفظه سنسور معمولا از فلز ساخته شده است. در داخل دو کریستال وجود دارد - اینها عناصر حساس به تابش حرارتی هستند. یکی از ویژگی های مهم طراحی آشکارسازهای این نوع، نوعی پنجره در پوسته فلزی است. به گونه ای طراحی شده است که تابش در محدوده مورد نیاز را ممکن می سازد. چنین فیلتراسیون دقیقاً برای بهبود دقت کریستال ها در نظر گرفته شده است. همچنین یک ماژول نوری در محفظه جلوی پنجره وجود دارد که الگوی هدایت موج لازم را تشکیل می دهد. بیشتر اوقات، سنسور PIR با مهر روی پلاستیک عرضه می شود. ترانزیستور اثر میدانی نیز برای پردازش سیگنال های الکتریکی و قطع تداخل استفاده می شود. در نزدیکی کریستال های حساس قرار دارد و علیرغم وظیفه قطع تداخل، در برخی مدل ها می تواند کارایی عملکرد کریستال را کاهش دهد.

سیستم GSM در سنسور

این گزینه را می توان غیر ضروری نامید، اگرچه طرفداران زیادی از این مفهوم وجود دارد. جوهر ترکیب عملکرد تشخیص حرکت از طریق یک سنسور و یک ماژول GSM به دلیل تمایل به استقلال کامل دستگاه است. همانطور که در بالا ذکر شد، سنسور با پانل کنترل مرکزی ارتباط برقرار می کند، که پس از آن یک سیگنال به سیستم امنیتی عملیاتی یا تلفن صاحب فوری ارسال می شود. اگر از سنسور حرکت PIR با سیستم GSM، سپس یک سیگنال هشدار می تواند بلافاصله در لحظه ثبت واقعیت نفوذ ارسال شود. یعنی مرحله ارسال سیگنال به کنترلر میانی رد می شود که گاهی اوقات به شما اجازه چند ثانیه افزایش می دهد. و این ناگفته نماند افزایش قابلیت اطمینان به دلیل حذف پیوندهای اضافی در زنجیره انتقال پیام. ضرر این راه حل چیست؟ اولاً ، کاملاً به عملکرد ارتباطات GSM متکی است ، که برعکس ، قابلیت اطمینان سیستم را کاهش می دهد ، اما به دلیل دیگری. ثانیا، وجود ماژول به عنوان چنین بر عملکرد عنصر حساس تأثیر منفی می گذارد - بر این اساس، دقت تشخیص نفوذ کاهش می یابد.

نرم افزار

در سیستم‌های امنیتی پیچیده که از کنترل‌کننده‌های هوشمند با درجه اتوماسیون بالا استفاده می‌کنند، بدون ابزار برنامه‌نویسی حسگر غیرممکن است. به طور معمول، تولید کنندگان برنامه های آماده ویژه ای را با طیف گسترده ای از حالت های عملیاتی توسعه می دهند. اما در صورت امکان، کاربر می تواند الگوریتم خود را برای عملکرد سنسور در شرایط خاص ایجاد کند. می توان آن را از طریق نرم افزار رسمی همراه با سخت افزار یکپارچه کرد. به طور معمول، هنگامی که یک زنگ هشدار تشخیص داده می شود، طرح عملکرد دستگاه به این صورت پیکربندی می شود - به عنوان مثال، اگر مدل دارای همان ماژول ارتباط سلولی باشد، الگوریتمی برای ارسال پیام تجویز می شود. از سوی دیگر، سنسورهای PIR LED غیر امنیتی خانگی رایج هستند که بررسی آنها به اثربخشی اطلاع رسانی در مورد عملکرد اجزای جداگانه سیستم روشنایی اشاره می کند. هر دستگاه دارای یک میکروکنترلر می باشد که بر اساس دستورات تعبیه شده مسئول اعمال دستگاه می باشد.

نصب سنسور

نصب فیزیکی سنسور با استفاده از گیره های ارائه شده انجام می شود. معمولاً از براکت‌ها یا پیچ‌هایی استفاده می‌شود که نه خود بدنه آشکارساز، بلکه ساختاری را که در ابتدا در آن ادغام شده است، محکم می‌کند. در اصل، این یک قاب اضافی با سوراخ هایی است که برای پیچ کردن در نظر گرفته شده است. اما نکته اصلی در این قسمت از کار محاسبه صحیح موقعیت سنسور است. واقعیت این است که سنسور حرکت مادون قرمز PIR در شرایطی که یک جسم با تابش حرارتی از کنار میدان کنترل عبور می کند، بیشترین حساسیت را نشان می دهد. برعکس، اگر شخصی مستقیماً به سمت دستگاه هدایت شود، توانایی گرفتن سیگنال حداقل خواهد بود. همچنین نباید دستگاه را در مکان هایی قرار دهید که به دلیل عملکرد تجهیزات گرمایشی، باز شدن درها و پنجره ها یا سیستم تهویه به طور مداوم یا دوره ای در معرض نوسانات دما هستند.

اتصال سنسور

دستگاه باید به رله اصلی کنترلر و سیستم منبع تغذیه متصل شود. یک دستگاه معمولی دارای یک برد با پایانه های منبع تغذیه است. اغلب از منبعی با ولتاژ 9-14 ولت استفاده می شود و مصرف جریان می تواند 12-20 میلی آمپر باشد. تولید کنندگان معمولا برق را نشان می دهند مشخصات فنیبا علامت گذاری پایانه ها اتصال طبق یکی از طرح های استاندارد با در نظر گرفتن ویژگی های عملیاتی یک مدل خاص انجام می شود. در برخی از تغییرات، امکان اتصال سنسور PIR بدون سیم کشی، یعنی مستقیماً به شبکه وجود دارد. اینها به نوعی ساختارهای ترکیبی هستند که در مناطق باز نصب می شوند و سیستم های روشنایی یکسانی را کنترل می کنند. اگر یک سنسور امنیتی نصب کنید، بعید است که این گزینه مناسب باشد.

تفاوت های ظریف عملیات

بلافاصله پس از نصب و اتصال، باید دستگاه را روی پارامترهای عملیاتی بهینه تنظیم کنید. به عنوان مثال، قدرت حساسیت، محدوده پوشش تشعشع و غیره قابل تنظیم است.در آخرین تغییرات قابل برنامه ریزی، امکان اصلاح خودکار پارامترهای عملکرد سنسور بسته به شرایط عملکرد نیز وجود دارد. بنابراین، اگر یک سنسور PIR را به یک کنترل‌کننده مرکزی متصل به ترموستات متصل کنید، عنصر حساس می‌تواند محدودیت‌های شاخص‌های تشعشع بحرانی را بر اساس داده‌های دمایی دریافتی تغییر دهد.

سنسور در سیستم آردوینو

مجموعه آردوینو یکی از محبوب ترین سیستم های کنترل اتوماسیون خانگی است. این یک کنترل کننده است که منابع روشنایی، سیستم های چند رسانه ای، دستگاه های گرمایش و سایر دستگاه ها به آن متصل می شوند. لوازم خانگی. سنسورهای این مجموعه دستگاه های عملکردی نهایی نیستند - آنها فقط به عنوان نشانگر عمل می کنند، بسته به وضعیتی که واحد مرکزی با یک ریزپردازنده مطابق با الگوریتم تعیین شده تصمیم گیری می کند. سنسور PIR آردوینو از طریق سه کانال شامل خروجی و خطوط برق با قطبیت های مختلف - GND و VCC متصل می شود.

مدل های محبوب سنسور PIR

اکثر سنسورها عمدتا تولید می شوند تولید کنندگان چینی، بنابراین باید برای مشکلات قطعات الکتریکی آماده شوید. تنها راه برای خرید یک سنسور واقعا با کیفیت بالا، ترکیب با کنترلرها است. با این وجود، بسیاری سنسور حرکتی PIR MP Alert A9 را ستایش می کنند، که اگرچه نشان دهنده بخش اقتصادی است، اما با مونتاژ مناسب و عملکرد خوب متمایز می شود. مدل هایی مانند سنسور GH718 و HC-SR501 نیز در نوع خود جالب هستند. اینها سنسورهای نوع باز هستند که به راحتی می توان آنها را پنهان کرد یا در مجموعه همان کنترل کننده گنجاند. در مورد ویژگی های عملیاتی، شعاع پوشش مدل های توصیف شده 5-7 متر است و عمر باتری به طور متوسط ​​5 روز است.

قیمت دستگاه چقدر است؟

در مقایسه با برچسب قیمت تجهیزات زنگ مدرن، سنسور بسیار جذاب به نظر می رسد. فقط 1.5-2 هزار روبل. شما می توانید یک مدل با کیفیت بالا و حتی با تجهیزات پیشرفته خریداری کنید. به طور متوسط، یک سنسور PIR ساده در مقدار بیش از 1000 تخمین زده می شود. نکته دیگر این است که در این مورد بحث قابلیت اطمینان و دوام وجود ندارد. با این حال، نباید فکر کنید که این جزء به عنوان بخشی از یک سیستم امنیتی جامع ارزان خواهد بود. حتی برای اطمینان از امنیت یک خانه خصوصی کوچک ممکن است نیاز به استفاده از دوجین سنسور باشد که هر کدام به تجهیزات کمکی برای نصب و اتصال نیز نیاز دارند.

نتیجه

ورود اجزای حسی به سیستم های امنیتیاصول کار خود را به طور اساسی تغییر دادند. از یک طرف، آشکارسازها این امکان را فراهم کردند که امنیت تأسیسات سرویس‌دهی شده را به سطح جدیدی برسانند و از سوی دیگر، زیرساخت‌های فنی را پیچیده‌تر کردند، البته در مورد سیستم کنترل نیز صحبت نمی‌کنیم. کافی است بگوییم که تنها در صورت برنامه ریزی برای عملکرد خودکار، قابلیت های خود را به طور کامل آشکار می کند. علاوه بر این، نه تنها با ضبط کننده های سیگنال نفوذ مستقیم، بلکه با سایر عناصر حساس که اثربخشی آن را افزایش می دهد، تعامل دارد. در عین حال، تولید کنندگان تلاش می کنند تا وظایف خود کاربران را آسان تر کنند. برای این منظور دستگاه هایی که به صورت بی سیم کار می کنند در حال توسعه هستند، ماژول هایی برای کنترل سنسورها با استفاده از گوشی های هوشمند و ... معرفی می شوند.

سنسورهای PIR (غیر قرمز غیرفعال) به شما امکان می دهد حرکت را تشخیص دهید.

اغلب در سیستم های هشدار استفاده می شود. این سنسورها اندازه کوچکی دارند، ارزان هستند، انرژی کمی مصرف می کنند، به راحتی کار می کنند و عملاً در معرض سایش نیستند. علاوه بر PIR، چنین حسگرهایی را سنسورهای حرکتی پیرو الکتریک و مادون قرمز می نامند.

سنسور حرکت پیروالکتریک - اطلاعات عمومی

حسگرهای حرکتی PIR اساساً از یک عنصر حسگر پیروالکتریک (یک قطعه استوانه‌ای با کریستال مستطیلی در مرکز) تشکیل شده‌اند که سطح تابش مادون قرمز را تشخیص می‌دهد. همه چیز در اطراف ما سطح کمی از تشعشعات ساطع می کند. هر چه درجه حرارت بالاتر باشد، سطح تشعشع بالاتر است. سنسور در واقع به دو قسمت تقسیم می شود. این به این دلیل است که آنچه برای ما مهم است سطح تابش نیست، بلکه حضور فوری حرکت در منطقه حساسیت آن است. دو نیمه سنسور طوری تنظیم شده اند که اگر یک نیمه اشعه بیشتری نسبت به دیگری دریافت کند، خروجی مقدار زیاد یا کم تولید می کند.

خود ماژول که سنسور حرکت روی آن نصب شده است از سیم کشی الکتریکی اضافی نیز تشکیل شده است: فیوزها، مقاومت ها و خازن ها. اکثر سنسورهای ارزان قیمت PIR از تراشه های ارزان قیمت BISS0001 ("IC Micro Power PIR Motion Detector IC") استفاده می کنند. این تراشه یک منبع تشعشع خارجی را حس می کند و حداقل پردازش سیگنال را برای تبدیل آن از آنالوگ به دیجیتال انجام می دهد.

یکی از مدل های پایه سنسورهای پیروالکتریک این کلاس به شکل زیر است:

مدل‌های جدیدتر سنسورهای PIR دارای خروجی‌های اضافی برای پیکربندی اضافی و کانکتورهای نصب شده برای سیگنال، برق و زمین هستند:

سنسورهای PIR برای پروژه‌هایی که تشخیص حضور یا عدم حضور یک فرد در یک فضای کاری خاص ضروری است، عالی هستند. علاوه بر مزایای چنین سنسورهایی که در بالا ذکر شد، دارای ناحیه حساسیت بزرگی هستند. با این حال، لطفاً توجه داشته باشید که سنسورهای پیرو الکتریک اطلاعاتی در مورد تعداد افراد اطراف یا نزدیک بودن آنها به سنسور به شما نمی دهند. علاوه بر این، آنها می توانند روی حیوانات خانگی نیز کار کنند.

اطلاعات فنی عمومی

این مشخصات برای سنسورهای PIR فروخته شده در فروشگاه Adafruit اعمال می شود. اصل عملکرد سنسورهای مشابه مشابه است، اگرچه مشخصات فنی ممکن است متفاوت باشد. بنابراین قبل از کار با سنسور PIR، با دیتاشیت آن آشنا شوید.

• شکل: مستطیل؛
• قیمت: حدود 10.00 دلار در Adafruit;
• سیگنال خروجی: پالس دیجیتال بالا (3 ولت) زمانی که حرکت وجود دارد و سیگنال دیجیتال کم هنگامی که حرکتی وجود ندارد. طول پالس به مقاومت ها و خازن های خود ماژول بستگی دارد و در سنسورهای مختلف متفاوت است.
• محدوده حساسیت: تا 6 متر. زاویه دید 110*70 درجه؛
• برق: 3 ولت - 9 ولت، اما بهترین گزینه- 5 ولت؛

>برای سفارش از Aliexpress:

اصل عملکرد سنسورهای حرکتی پیروالکتریک (PIR).

سنسورهای PIR آنقدرها هم که در نگاه اول به نظر می رسد ساده نیستند. دلیل اصلی آن تعداد زیاد متغیرهایی است که بر سیگنال های ورودی و خروجی آن تأثیر می گذارد. برای توضیح عملکرد پایه سنسورهای PIR از شکل زیر استفاده می کنیم.

سنسور حرکت پیروالکتریک از دو بخش اصلی تشکیل شده است. هر قسمت شامل یک ماده خاص است که به اشعه مادون قرمز حساس است. در این حالت، لنزها تأثیر خاصی بر عملکرد سنسور ندارند، بنابراین شاهد دو ناحیه حساسیت از کل ماژول هستیم. هنگامی که سنسور در حالت استراحت است، هر دو حسگر میزان تشعشع یکسانی را تشخیص می دهند. به عنوان مثال، این می تواند تابش اتاق یا محیطدر خیابان. هنگامی که یک جسم خون گرم (انسان یا حیوان) عبور می کند، از ناحیه حساسیت حسگر اول عبور می کند و در نتیجه دو مقدار تشعشع مختلف در ماژول سنسور PIR تولید می شود. هنگامی که فردی از ناحیه حساسیت اولین سنسور خارج می شود، مقادیر به هم می رسند. این تغییرات در قرائت دو حسگر است که ثبت می شود و پالس های HIGH یا LOW را در خروجی ایجاد می کند.

طراحی سنسور PIR

عناصر حساس سنسور PIR در یک محفظه فلزی مهر و موم شده نصب شده اند که از نویز خارجی، تغییرات دما و رطوبت محافظت می کند. مستطیل در مرکز از ماده ای ساخته شده است که تابش مادون قرمز (معمولاً یک ماده مبتنی بر سیلیکون) را منتقل می کند. در پشت این صفحه دو عنصر حساس نصب شده است.

شکل از دیتاشیت موراتا:

شکل از دیتاشیت RE200B:

شکل از دیتاشیت RE200B دو عنصر حساس را نشان می دهد:

تصویر بالا نشان می دهد مدار داخلیاتصالات

لنزها

حسگرهای حرکتی مادون قرمز از نظر ساختار تقریباً یکسان هستند. تفاوت اصلی حساسیت است که به کیفیت عناصر حساس بستگی دارد. در این مورد، اپتیک نقش مهمی ایفا می کند.

تصویر بالا نمونه ای از لنز پلاستیکی را نشان می دهد. این بدان معناست که محدوده حساسیت سنسور دو مستطیل است. اما، به عنوان یک قاعده، ما باید زاویه دید بزرگی را ارائه دهیم. برای این کار می توانید از لنزهایی مشابه لنزهایی که در دوربین ها استفاده می شود استفاده کنید. در این مورد، لنز سنسور حرکت باید کوچک، نازک و از پلاستیک ساخته شده باشد، اگرچه نویز را به اندازه گیری ها اضافه می کند. به همین دلیل است که اکثر سنسورهای PIR از لنزهای فرنل استفاده می کنند (تصویر از مجله Sensors):

لنزهای فرنل تشعشعات را متمرکز می کنند و به طور قابل توجهی دامنه حساسیت سنسورهای پیرو را گسترش می دهند (تصویر از BHlens.com)

شکل از Cypress appnote 2105:

ما اکنون محدوده حساسیت بسیار بزرگتری داریم. در عین حال، به یاد می‌آوریم که ما دو عنصر حساس داریم و نه به دو مستطیل بزرگ، بلکه به تعداد زیادی ناحیه حساس کوچک نیاز داریم. برای انجام این کار، لنز به چند بخش تقسیم می شود که هر کدام یک لنز فرنل جداگانه است.

در شکل زیر می توانید بخش های جداگانه - لنزهای فرنل را مشاهده کنید:

در این عکس ماکرو، توجه کنید که بافت لنزهای جداگانه متفاوت است:

در نتیجه مجموعه کاملی از مناطق حساس شکل می گیرد که با یکدیگر تعامل دارند.

تصاویر از دیتاشیت NL11NH:

در زیر یک نقاشی دیگر است. روشن تر، اما کمتر آموزنده. همچنین توجه داشته باشید که اکثر سنسورها دارای زاویه دید 110 درجه هستند نه 90.

شکل از IR-TEC:

اتصال سنسور حرکت PIR

اکثر ماژول های حسگر حرکت مادون قرمز دارای سه کانکتور در پشت هستند. Pinout ممکن است متفاوت باشد، بنابراین لطفاً قبل از اتصال بررسی کنید! معمولاً کتیبه های مربوطه در کنار رابط ها ساخته می شود. یک کانکتور به زمین می رود، دومی سیگنال مورد نظر ما را از سنسورها تولید می کند، سومی زمین است. ولتاژ تغذیه معمولا 3-5 ولت است، دی سی. با این حال، گاهی اوقات سنسورهایی با ولتاژ تغذیه 12 ولت وجود دارد. برخی از سنسورهای بزرگ پین سیگنال جداگانه ندارند. در عوض، یک رله با زمین، برق و دو سوئیچ استفاده می شود.

برای نمونه سازی اولیه دستگاه خود با استفاده از سنسور حرکت مادون قرمز، استفاده از یک برد مدار راحت است، زیرا اکثر این ماژول ها دارای سه اتصال هستند که فاصله بین آنها دقیقاً برای سوراخ های تخته نان محاسبه می شود.

در مورد ما، کابل قرمز مربوط به برق، سیاه به زمین و زرد به سیگنال است. اگر کابل ها را اشتباه وصل کنید، سنسور آسیب نمی بیند، اما کار نمی کند.

تست سنسور حرکت PIR

مدار را مطابق تصویر بالا جمع کنید. در نتیجه، هنگامی که سنسور PIR حرکت را تشخیص می دهد، یک سیگنال HIGH در خروجی تولید می شود که مربوط به 3.3 ولت است و LED روشن می شود.

لطفا توجه داشته باشید که سنسور پیرالکتریک باید "تثبیت شود". باتری ها را نصب کنید و 30-60 ثانیه صبر کنید. در این مدت ممکن است LED چشمک بزند. صبر کنید تا چشمک زدن متوقف شود و بتوانید بازوهای خود را تکان دهید و در اطراف سنسور قدم بزنید و روشن شدن LED را تماشا کنید!

پیکربندی راه اندازی مجدد سنسور

سنسور حرکت پیروالکتریک دارای تنظیمات مختلفی است. ابتدا به "راه اندازی مجدد" می پردازیم.

پس از اتصال، به پشت ماژول نگاه کنید. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، کانکتورها باید در گوشه سمت چپ بالای L نصب شوند.

لطفا توجه داشته باشید که با این گزینه اتصال، LED به طور مداوم روشن نمی شود، اما زمانی که به آن نزدیک می شوید روشن و خاموش می شود. این گزینه غیر فعال کننده است.

اکنون کانکتور را در موقعیت H نصب کنید. پس از آزمایش، اگر فردی در ناحیه حساسیت سنسور حرکت کند، معلوم می شود که LED دائما روشن است. این حالت "راه اندازی مجدد" است.

تصویر زیر مربوط به دیتاشیت سنسور BISS0001 است:

برای اکثر موارد، حالت "راه اندازی مجدد" (کانکتور در موقعیت H همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است) بهتر است.

تنظیم حساسیت

بسیاری از سنسورهای حرکت مادون قرمز، از جمله آنهایی که از Adafruit ساخته شده اند، دارای یک پتانسیومتر کوچک برای تنظیم حساسیت هستند. چرخش پتانسیومتر در جهت عقربه های ساعت حساسیت سنسور را افزایش می دهد.

تغییر زمان پالس و زمان بین پالس ها

وقتی سنسورهای PIR را در نظر می گیریم، دو زمان «تاخیر» مهم است. دوره اول -Tx: مدت زمانی که LED پس از تشخیص حرکت روشن می ماند. در بسیاری از ماژول های پیروالکتریک این زمان توسط یک پتانسیومتر داخلی تنظیم می شود. دومین دوره زمانی Ti است: چه مدت تضمین می شود که LED در صورت عدم حرکت روشن نمی شود. تغییر این پارامتر چندان آسان نیست، ممکن است برای این کار به یک آهن لحیم کاری نیاز داشته باشید.

بیایید نگاهی به دیتاشیت BISS بیندازیم:

سنسورهای Adafruit دارای یک پتانسیومتر با علامت TIME هستند. این یک مقاومت متغیر 1 مگا اهم است که به مقاومت های 10 کیلو اهم اضافه شده است. خازن C6 دارای ظرفیت 0.01 میکروفرات است، بنابراین:

Tx = 24576 x (10 کیلو اهم + Rtime) x 0.01 µF

هنگامی که پتانسیومتر Rtime در موقعیت "صفر" - کاملاً خلاف جهت عقربه های ساعت - قرار دارد (0 مگا اهم):

Tx = 24576 x (10k اهم) x 0.01 µF = 2.5 ثانیه (تقریباً) وقتی پتانسیومتر Rtime کاملاً در جهت عقربه‌های ساعت (1 مگا اهم) چرخانده شود:

Tx = 24576 x (1010 kOhm) x 0.01 µF = 250 ثانیه (تقریباً)

در موقعیت RTtime وسط، زمان حدود 120 ثانیه (دو دقیقه) خواهد بود. یعنی اگر می خواهید حرکت یک جسم را یک بار در دقیقه ردیابی کنید، پتانسیومتر را 1/4 دور بچرخانید.

برای مدل‌های سنسور PIR قدیمی/متفاوت

اگر سنسور شما پتانسیومتر ندارد، می توانید تنظیمات را با استفاده از مقاومت انجام دهید.

ما به مقاومت های R10 و R9 علاقه مند هستیم. متأسفانه چینی ها می توانند کارهای زیادی انجام دهند. از جمله کتیبه های گیج کننده. شکل بالا مثالی را نشان می دهد که نشان می دهد R9 با R17 اشتباه گرفته شده است. اتصال را با استفاده از دیتاشیت ردیابی کنید. R10 به پایه 3 و R9 - به پایه 7 متصل می شود.

مثلا:

Tx = 24576 * R10 * C6 = ~ 1.2 ثانیه است

R10 = 4.7K و C6 = 10 نانوفاراد

Ti = 24 * R9 * C7 = ~ 1.2 ثانیه

R9 = 470K و C7 = 0.1 میکروفاراد

با نصب مقاومت ها و خازن های مختلف می توانید زمان تاخیر را تغییر دهید.

اتصال سنسور حرکت PIR به آردوینو

بیایید برنامه ای برای خواندن مقادیر از یک سنسور حرکت پیروالکتریک بنویسیم. اتصال سنسور PIR به میکروکنترلر ساده است. سنسور یک سیگنال دیجیتال تولید می کند، بنابراین تنها کاری که باید انجام دهید این است که سیگنال HIGH (حرکت تشخیص داده شده) یا LOW (بدون حرکت) را از پین آردوینو بخوانید.

فراموش نکنید که کانکتور را در موقعیت H نصب کنید!

برق 5 ولت را به سنسور اعمال کنید. زمین را با زمین وصل کنید. پس از این کار، پین سیگنال سنسور را به پین ​​دیجیتال آردوینو متصل کنید. در این مثال از پایه 2 استفاده شده است.

برنامه ساده است. اساساً وضعیت پین 2 را نظارت می کند. یعنی: چه سیگنالی روی آن است: LOW یا HIGH. علاوه بر این، هنگامی که وضعیت پین تغییر می کند، پیامی نمایش داده می شود: حرکت وجود دارد یا حرکتی وجود ندارد.

* بررسی سنسور حرکت PIR

int ledPin = 13; // پین LED را مقداردهی اولیه کنید

int inputPin = 2; // برای دریافت سیگنال از سنسور حرکت پیروالکتریک، پین را مقداردهی اولیه کنید

int pirState = LOW; // برنامه را با فرض عدم حرکت شروع کنید

int val = 0; // متغیر برای خواندن وضعیت پین

pinMode (ledPin، OUTPUT)؛ // LED را به عنوان OUTPUT اعلام کنید

pinMode (inputPin، INPUT)؛ // سنسور را به عنوان ورودی اعلام کنید

Serial.begin(9600);

val = digitalRead (inputPin); // مقدار را از حسگر بخوانید

if (val == HIGH) ( // بررسی کنید که آیا مقدار خوانده شده با HIGH مطابقت دارد یا خیر

digitalWrite (ledPin، HIGH)؛ // LED را روشن کنید

اگر (pirState == LOW) (

// ما فقط آن را روشن کردیم

Serial.println ("حرکت شناسایی شد!");

pirState = HIGH;

digitalWrite (ledPin، LOW)؛ // LED را خاموش کنید

اگر (pirState == HIGH)(

// ما فقط آن را خاموش کردیم

Serial.println ("حرکت به پایان رسید!");

// ما تغییر را به مانیتور سریال خروجی می دهیم، نه وضعیت

فراموش نکنید که برای کار با سنسور پیروالکتریک همیشه به میکروکنترلر نیاز ندارید. گاهی اوقات می توانید با یک رله ساده از پس آن بربیایید.

اصل عملکرد سنسورهای PIR و معمولی نمودار الکتریکیدستگاه ها هر فردی منبع تابش حرارتی می شود. طول موج این تابش به دما بستگی دارد و در قسمت مادون قرمز طیف قرار دارد. این تشعشع توسط حسگرهای خاصی به نام سنسور PIR شناسایی می شود.

PIR مخفف حسگرهای مادون قرمز غیرفعال است. منفعل - زیرا خود سنسورها ساطع نمی کنند، بلکه فقط تشعشع با طول موج 7 تا 14 میکرون را درک می کنند. سنسور PIR حاوی یک عنصر حسگر است که به تغییرات تابش حرارتی پاسخ می دهد. اگر ثابت بماند، سیگنال الکتریکی تولید نمی شود. برای اینکه حسگر به حرکت پاسخ دهد، از لنزهای فرنل با چندین ناحیه فوکوس استفاده می شود که تصویر حرارتی کلی را به مناطق فعال و غیرفعال واقع در یک الگوی شطرنجی تقسیم می کند. فردی که در منطقه عملکرد سنسور قرار دارد، چندین منطقه فعال را به طور کامل یا جزئی اشغال می کند. بنابراین، حتی با حداقل حرکت، حرکت از یک منطقه فعال به منطقه دیگر رخ می دهد که حسگر را تحریک می کند. اما الگوی حرارتی پس زمینه بسیار آهسته و یکنواخت تغییر می کند، بنابراین سنسور به آن پاسخ نمی دهد. چگالی بالای مناطق فعال و غیرفعال به سنسور اجازه می دهد تا حضور یک فرد را با کوچکترین حرکت به طور قابل اعتماد تشخیص دهد.

این مدار مبتنی بر تراشه HT7610A است که دقیقاً برای استفاده در لامپ های PIR یا آلارم های اتوماتیک در نظر گرفته شده است. این می تواند در پیکربندی 3 سیم برای انتقال سیگنال کار کند. این پروژه همانطور که اغلب انجام می شود برای اتصال هر نوع باری به جای تریستور از رله استفاده می کند. داخل تراشه وجود دارد تقویت کننده عملیاتی، مقایسه کننده، تایمر، آشکارساز عبور از صفر، مدار کنترل، تنظیم کننده ولتاژ، نوسان ساز و خروجی هماهنگ سازی نوسان ساز.

سنسور PIR سیگنال تغییر یافته مادون قرمز ناشی از حرکت بدن انسان را تشخیص داده و آن را به نوسانات ولتاژ تبدیل می کند. مدار نیازی به ترانسفورماتور کاهنده ندارد و می تواند مستقیماً از 220 ولت کار کند. خازن بالاست C7 باید 0.33uF/275V یا بهتر از آن 400V باشد.

ویژگی های مدار سنسور

• ولتاژ کاری مدار: 5-12 ولت.
• هنگام روشن شدن رله جریان بار 80 میلی آمپر است.
• جریان آماده به کار: 100uA
• حالت های عملیاتی ON/AUTO/OFF.
• بازنشانی خودکار در صورت ناپدید شدن سیگنال در عرض 3 ثانیه.
• خروجی رله برای اتصال یک بار.
• مقاومت نوری LDR برای تشخیص روز/شب.
• جامپر J1 برای تنظیم حالت.
• مقاومت PR1 حساسیت سنسور را تنظیم می کند.
• مقاومت PR2 مدت زمان خروجی سیگنال وضعیت خروجی را تنظیم می کند.

مدار سنسور PIR سه حالت عملیاتی (روشن، خودکار، خاموش) ارائه می‌کند که می‌توان آن‌ها را با استفاده از جامپر J1 به صورت دستی تنظیم کرد. سیستم CDS یک ماشه CMOS Schmitt است که برای تمایز بین روز و شب استفاده می شود.

سلام به همه، امروز دستگاهی به نام حسگر حرکتی را بررسی خواهیم کرد. بسیاری از ما در مورد این چیز شنیده ایم، برخی حتی با این دستگاه سروکار داشته اند. سنسور حرکتی چیست؟ بیایید سعی کنیم آن را بفهمیم، بنابراین:

سنسور حرکت یا سنسور جابجایی - وسیله ای (دستگاهی) که حرکت هر جسمی را تشخیص می دهد. اغلب از این دستگاه ها در سیستم های امنیتی، هشدار و نظارت استفاده می شود. فاکتورهای زیادی برای این سنسورها وجود دارد، اما ما ماژول سنسور حرکت را برای اتصال به بردها در نظر خواهیم گرفت. آردوینو،و به طور خاص از شرکت RobotDyn. چرا این شرکت؟ من نمی‌خواهم این فروشگاه و محصولاتش را تبلیغ کنم، اما محصولات این فروشگاه بودند که به دلیل کیفیت بالای ارائه محصولاتشان به مصرف‌کننده نهایی، به عنوان نمونه آزمایشگاهی انتخاب شدند. بنابراین، ما ملاقات می کنیم - سنسور حرکت(سنسور PIR)از RobotDyn:

این سنسورها اندازه کوچکی دارند، انرژی کمی مصرف می کنند و به راحتی قابل استفاده هستند. علاوه بر این، سنسورهای حرکتی RobotDyn همچنین دارای تماس های با صفحه نمایش ابریشم هستند، البته این یک چیز کوچک است، اما بسیار دلپذیر است. خوب، کسانی که از سنسورهای مشابه استفاده می کنند، اما فقط از شرکت های دیگر، نباید نگران باشند - همه آنها عملکرد یکسانی دارند، و حتی اگر مخاطبین علامت گذاری نشده باشند، پین اوت چنین سنسورهایی به راحتی در اینترنت پیدا می شود.

مشخصات فنی اصلی سنسور حرکت (PIR Sensor):

منطقه عملکرد سنسور: از 3 تا 7 متر

زاویه ردیابی: تا 110 درجه

ولتاژ کاری: 4.5...6 ولت

مصرف جریان: تا 50 µA

توجه داشته باشید:عملکرد استاندارد سنسور را می توان با اتصال سنسور نور به پین ​​های IN و GND گسترش داد و سپس سنسور حرکت فقط در تاریکی کار می کند.

راه اندازی دستگاه

وقتی سنسور روشن می شود، تقریباً یک دقیقه طول می کشد تا مقداردهی اولیه شود. در طول این مدت، سنسور ممکن است سیگنال های نادرستی بدهد؛ این باید هنگام برنامه ریزی یک میکروکنترلر با سنسور متصل به آن، یا در مدارهای محرک اگر اتصال بدون استفاده از میکروکنترلر انجام شود، در نظر گرفته شود.

زاویه و مساحت تشخیص

زاویه تشخیص (ردیابی) 110 درجه است، محدوده فاصله تشخیص از 3 تا 7 متر است، تصویر زیر همه آن را نشان می دهد:

تنظیم حساسیت (فاصله تشخیص) و تاخیر زمانی.

جدول زیر تنظیمات اصلی سنسور حرکت را نشان می دهد؛ در سمت چپ یک تنظیم کننده تاخیر زمانی وجود دارد، به ترتیب، در ستون سمت چپ شرح تنظیمات ممکن وجود دارد. ستون سمت راست تنظیمات فاصله تشخیص را توصیف می کند.

اتصال سنسور:

• سنسور PIR - آردوینو نانو
• سنسور PIR - آردوینو نانو
• سنسور PIR - آردوینو نانو
• سنسور PIR - برای سنسور نور
• سنسور PIR - برای سنسور نور

یک نمودار اتصال معمولی در نمودار زیر نشان داده شده است؛ در مورد ما، سنسور به طور معمول از سمت عقب نشان داده شده و به برد آردوینو نانو متصل است.

طرحی که عملکرد سنسور حرکت را نشان می دهد (ما از برنامه استفاده می کنیم):

/* * سنسور PIR -> آردوینو نانو * سنسور PIR -> آردوینو نانو * سنسور PIR -> آردوینو نانو */ void setup() ( //ایجاد اتصال به مانیتور پورت Serial.begin(9600); ) void loop( ) (//مقدار آستانه را از پورت A0 بخوانید //معمولاً اگر سیگنالی وجود داشته باشد از 500 بالاتر است if(analogRead(A0) > 500) (//سیگنال از سنسور حرکت Serial.println("حرکت وجود دارد! !!"); ) else ( / /بدون سیگنال Serial.println("همه چیز ساکت است...")؛ ))

این طرح یک آزمایش رایج برای عملکرد سنسور حرکت است که دارای معایب زیادی است، مانند:

1. هشدارهای کاذب احتمالی، حسگر نیاز به راه‌اندازی خودکار در عرض یک دقیقه دارد.
2. اتصال سخت به مانیتور پورت، بدون محرک خروجی (رله، آژیر، نشانگر LED)
3. زمان سیگنال در خروجی سنسور بسیار کوتاه است، هنگامی که حرکت تشخیص داده می شود، لازم است سیگنال را برای مدت زمان طولانی تری به تعویق بیندازید.

با پیچیده کردن مدار و گسترش عملکرد سنسور، می توانید از معایب ذکر شده در بالا جلوگیری کنید. برای این کار باید مدار را با یک ماژول رله تکمیل کنید و یک لامپ معمولی 220 ولتی را از طریق این ماژول وصل کنید. خود ماژول رله به پایه 3 برد آردوینو نانو متصل خواهد شد. بنابراین نمودار شماتیک:

اکنون زمان آن رسیده است که طرحی را که حسگر حرکتی را آزمایش کرده است، کمی بهبود دهیم. در این طرح است که تاخیر در خاموش کردن رله اعمال می شود، زیرا سنسور حرکت خود زمان سیگنال در خروجی هنگام راه اندازی بسیار کوتاه است. این برنامه یک تاخیر 10 ثانیه ای را در هنگام فعال شدن سنسور اجرا می کند. در صورت تمایل می توان این زمان را با تغییر مقدار متغیر کم یا زیاد کرد DelayValue. در زیر یک طرح و ویدئو از کل کار آمده است مدار مونتاژ شده:

/* * سنسور PIR -> آردوینو نانو * سنسور PIR -> آردوینو نانو * سنسور PIR -> آردوینو نانو * ماژول رله -> آردوینو نانو */ //ریلوت - پین (سیگنال خروجی) برای ماژول رله const int relout = 3 ; //prevMillis - متغیر برای ذخیره زمان چرخه اسکن برنامه قبلی //فاصله - فاصله زمانی برای شمارش ثانیه قبل از خاموش کردن رله طولانی بدون علامت prevMillis = 0; interval int = 1000; //DelayValue - دوره ای که در طی آن رله در حالت روشن نگه داشته می شود. DelayValue = 10; //initSecond - متغیر تکرار حلقه اولیه int initSecond = 60; //countDelayOff - شمارنده بازه زمانی static int countDelayOff = 0; //trigger - ماشه سنسور حرکت پرچم static bool trigger = false; void setup() ( //رویه استاندارد برای مقدار دهی اولیه پورتی که ماژول رله به آن وصل شده است //مهم!!! - برای اینکه ماژول رله در حالت اولیه خاموش بماند //و در حین راه اندازی راه اندازی نشود، باید برای نوشتن //مقدار HIGH در پورت ورودی/خروجی، این کار از "کلیک کردن" کاذب جلوگیری می کند و //وضعیت رله را همانطور که قبل از عملیاتی شدن کل مدار بود حفظ می کند. pinMode(relout, OUTPUT). digitalWrite(relout, HIGH)؛ //همه چیز در اینجا ساده است - ما منتظر می مانیم تا 60 چرخه پایان (متغیر initSecond) //1 ثانیه طول بکشد، در این مدت سنسور برای (int i = 0; i) "self-initialize" می کنیم.< initSecond; i ++) { delay(1000); } } void loop() { //Считать значение с аналогового порта А0 //Если значение выше 500 if(analogRead(A0) >500) (//تنظیم پرچم ماشه سنسور حرکت if(!trigger) ( trigger = true; ) ) //در حالی که پرچم ماشه سنسور حرکت تنظیم شده باشد while(trigger) ( //دستورالعمل های زیر را اجرا کنید //ذخیره در currMillis متغیر //مقدار میلی ثانیه سپری شده از شروع // اجرای برنامه بدون علامت currMillis = millis(); //مقایسه با مقدار قبلی میلی ثانیه //اگر اختلاف بیشتر باشد فاصله مشخص شده، سپس: if(currMillis - prevMillis > interval) ( //مقدار فعلی میلی ثانیه را در متغیر prevMillis ذخیره کنید prevMillis = currMillis؛ // شمارنده تاخیر را با مقایسه آن با مقدار دوره //در طی آن رله باید بررسی کنید. در حالت روشن نگه داشته شود if( countDelayOff >= DelayValue) (//اگر مقدار برابر است، پس: // بازنشانی پرچم ماشه حسگر حرکتی فعال = نادرست؛ // بازنشانی شمارنده تاخیر countDelayOff = 0؛ // DigitalWrite رله را خاموش کنید(relout, HIGH)؛ // وقفه چرخه را قطع کنید؛ ) در غیر این صورت ( //اگر مقدار همچنان کمتر است، سپس // شمارنده تاخیر را یک countDelayOff ++ افزایش دهید؛ //رله را در در حالت DigitalWrite (reout، LOW)؛ ) ) )

این برنامه شامل ساختار زیر است:

طولانی بدون امضا prevMillis = 0;

interval int = 1000;

...

طولانی بدون علامت currMillis = millis();

if(currMillis - prevMillis > interval)

{

prevMillis = currMillis;

....

// عملیات ما در بدنه سازه محصور شده است

....

}

برای روشن شدن موضوع، تصمیم بر این شد که به طور جداگانه در مورد این طرح نظر بدهیم. بنابراین، این طراحی به شما اجازه می دهد تا یک کار موازی را در برنامه انجام دهید. بدنه سازه تقریباً یک بار در ثانیه عمل می کند، این توسط متغیر تسهیل می شود فاصله. اول، متغیر currMillisمقدار بازگشتی هنگام فراخوانی تابع اختصاص داده می شود millis (). تابع millis ()تعداد میلی ثانیه هایی که از شروع برنامه گذشته است را برمی گرداند. اگر تفاوت currMillis - prevMillisبزرگتر از مقدار متغیر فاصلهپس این بدان معنی است که بیش از یک ثانیه از شروع اجرای برنامه گذشته است و شما باید مقدار متغیر را ذخیره کنید. currMillisبه یک متغیر prevMillisسپس عملیات موجود در بدنه سازه را انجام دهید. اگر تفاوت currMillis - prevMillisکمتر از مقدار متغیر فاصله، سپس یک ثانیه هنوز بین چرخه های اسکن برنامه سپری نشده است و عملیات موجود در بدنه سازه نادیده گرفته می شود.

خوب، در پایان مقاله، ویدئویی از نویسنده:

این مقاله ایجاد یک حسگر حرکتی بر اساس ماژول‌هایی با سنسور IR غیرفعال را شرح می‌دهد. مدل های زیادی از ماژول ها با سنسور PIR از تولید کنندگان مختلف وجود دارد، اما آنها بر اساس یک اصل هستند. آنها یک خروجی دارند که یک یا کم می دهد سطح بالا(بسته به مدل) زمانی که حرکت تشخیص داده می شود. در پروژه من، میکروکنترلر PIC12F635 به طور مداوم سطح منطقی را در خروجی ماژول سنسور کنترل می کند و زمانی که صدای آن بالا است، زنگ را روشن می کند.

تئوری

برخی از مواد کریستالی دارای خاصیت ایجاد بار الکتریکی سطحی هنگام قرار گرفتن در معرض تابش مادون قرمز حرارتی هستند. این پدیده به عنوان pyroelectricity شناخته می شود. ماژول های غیرفعال با سنسور IR بر اساس این اصل عمل می کنند. بدن انسان گرما را به شکل تابش مادون قرمز با حداکثر طول موج حدود 9.4 میکرون ساطع می کند. ظاهر یک فرد تغییرات ناگهانی در محدوده IR محیط ایجاد می کند که توسط سنسور پیروالکتریک درک می شود. ماژول حسگر PIR دارای عناصری است که سیگنال را برای مطابقت با سطوح منطقی تقویت می کند. قبل از شروع کار، سنسور به 10 تا 60 ثانیه زمان نیاز دارد تا با محیط برای عملکرد عادی بیشتر آشنا شود. در این مدت، باید از حرکت در میدان دید سنسور خودداری کنید. این سنسور تا 20 فوت برد دارد و به تغییرات محیطی طبیعی در طول زمان پاسخ نمی دهد. در عین حال، سنسور به هر تغییر ناگهانی در محیط (مثلاً ظاهر یک فرد) واکنش نشان می دهد. یک مدل دارای سنسور نباید در نزدیکی باتری ها، سوکت ها یا هر چیز دیگری قرار گیرد که به سرعت دمای آنها را تغییر می دهد، زیرا این منجر به مثبت کاذب خواهد شد. ماژول های سنسور PIR معمولا دارای 3 پین هستند: Vcc، خروجی و GND. پین اوت ممکن است از سازنده ای به سازنده دیگر متفاوت باشد، بنابراین توصیه می کنم اسناد را بررسی کنید. همچنین، مقدار پین را می توان مستقیماً روی برد علامت گذاری کرد. چنین علامتی روی سنسور من وجود ندارد. این می تواند در ولتاژهای تغذیه از 5 تا 12 ولت کار کند و دارای تنظیم کننده ولتاژ داخلی خود است. هنگامی که حرکت وجود دارد، یک سطح منطقی بالا در خروجی سنسور ظاهر می شود. همچنین دارای یک جامپر 3 پین برای تنظیم حالت کار است. کنتاکت های جانبی H و L علامت گذاری شده اند. هنگامی که جامپر در موقعیت H قرار دارد، هنگامی که سنسور چندین بار پشت سر هم فعال می شود، خروجی آن در سطح منطقی بالایی باقی می ماند. در موقعیت L، هر بار که سنسور فعال می شود، یک پالس جداگانه در خروجی ظاهر می شود. قسمت جلوی ماژول دارای یک لنز فرنل برای تمرکز تابش IR بر روی عنصر حسگر است.

طرح و طرح

مدار حسگر حرکت بسیار ساده است. این دستگاه با 4 باتری قلمی کار می کند که 6 ولت را تامین می کند. در دیود، که به عنوان محافظت در برابر اتصال نادرست برق استفاده می شود، ولتاژ به 5.4 ولت کاهش می یابد. مدار رو چک کردم باتری NI-MH 4.8 ولت و کار کرد، اما من توصیه می کنم از باتری های قلیایی هر کدام 1.5 ولت برای عملکرد بهتر استفاده کنید. شما همچنین می توانید از باتری های 9 ولت استفاده کنید، اما پس از آن به یک تثبیت کننده LM7805 نیاز دارید. خروجی ماژول توسط میکروکنترلر PIC12F635 از طریق پورت GP5 (پایه 2) کنترل می شود. هنگام حرکت ولتاژی در حدود 3.3 ولت در خروجی سنسور ظاهر می شود که این ولتاژ توسط میکروکنترلر به عنوان یک سطح منطقی بالا تشخیص داده می شود اما من ترجیح دادم از این ولتاژ برای کنترل ترانزیستور NPN BC547 که کلکتور آن وصل شده است استفاده کنم. به میکروکنترلر هنگامی که ترانزیستور خاموش است، سطح کلکتور آن بالاست (+5V). هنگام حرکت، یک سطح منطقی بالا در خروجی ماژول ظاهر می شود که ترانزیستور را اشباع می کند و ولتاژ در کلکتور آن به سطح منطقی پایین کاهش می یابد. جامپر روی سنسور در موقعیت H قرار دارد به طوری که خروجی سنسور تا توقف حرکت بالا باقی می ماند. میکروکنترلر PIC12F635 از یک ژنراتور ساعت داخلی با فرکانس 4.0 مگاهرتز استفاده می کند.

LED متصل به پورت GP4 از طریق یک مقاومت محدود کننده جریان، با اتصال برق 3 بار چشمک می زند. زنگ پیزوالکتریک EFM-290ED متصل به پورت GP2 وجود حرکت را گزارش می دهد. زنگ پیزوالکتریک بلندترین صدا را در فرکانس تشدید خود تولید می کند. صدای زنگی که من استفاده کردم دارای فرکانس تشدید 0.5 ± 3.4 کیلوهرتز است. پس از آزمایش با آن، متوجه شدم که حداکثر صدا را در فرکانس حدود 372 هرتز تولید می کند. اگرچه مستندات می گوید که ولتاژ کار از 7 تا 12 ولت است، اما روی 5 ولت نیز کار می کند.

برنامه

این برنامه به زبان C نوشته شده و برای PIC کامپایل شده است. هنگامی که برق اعمال می شود، LED سه بار چشمک می زند که نشان دهنده راه اندازی موفقیت آمیز است. پس از این، میکروکنترلر قبل از شروع به بررسی مقدار خروجی از سنسور 60 ثانیه صبر می کند. این برای تثبیت سنسور لازم است. هنگامی که میکروکنترلر تشخیص می دهد که سنسور فعال شده است، زنگ پیزو را در فرکانس 3725 هرتز فعال می کند. MikroC دارای یک کتابخانه داخلی برای تولید صدا (Sound_Play()) است. زنگ تا زمانی که حسگر حرکت را حس کند، صدا می دهد. هنگامی که حرکت متوقف می شود، سطح منطقی در خروجی سنسور تغییر می کند، اما زنگ فورا متوقف نمی شود، بلکه صدایی در فرکانس 3570 هرتز برای حدود 10 ثانیه ایجاد می کند. اگر دوباره حرکت را تشخیص دهد، دوباره با فرکانس 3725 هرتز کار می کند. این طراحی از یک نوسان ساز داخلی با فرکانس 4.0 مگاهرتز، MCLR و Watchdog غیرفعال استفاده می کند.

/* پروژه: زنگ سنسور حرکت PIR (PIC12F635) پیزو: EFM-290ED، 3.7 کیلوهرتز متصل به ماژول حسگر GP2 PIR در حالت راه اندازی مجدد ساعت داخلی @ 4.0 مگاهرتز، MCLR غیرفعال، WDT OFF */ sbit Sensor_IP در GP5_; // حسگر I/P sbit LED در GP4_bit. // LED O/P ماشه کوتاه بدون علامت، شمارنده; void Get_Delay())( Delay_ms(300); ) void main() (CMCON0 = 7؛ TRISIO = 0b00101000; // GP5، 5 I/P"s، Rest O/P"s GPIO = 0؛ Sound_Init(&GPIO, 2)؛ // چشمک زدن LED هنگام راه اندازی LED = 1؛ Get_Delay(); LED = 0؛ Get_Delay(؛ LED = 1؛ Get_Delay(؛ LED = 0؛ Get_Delay(؛ LED = 1؛ Get_Delay(؛ LED = 0؛ Delay_ms (60000)؛ // 45 ثانیه تأخیر برای شمارنده تثبیت ماژول PIR = 0؛ ماشه = 0؛ انجام (در حالی که (!Sensor_IP) (// Sensor I/P Low Sound_Play(3725, 600)؛ Delay_ms(500 ) ؛ ماشه = 1؛ شمارنده = 0؛ ) if (ماشه) (Sound_Play(3570, 600)؛ Delay_ms(500)؛ counter = counter+1؛ if(counter == 10) trigger=0;) )while(1 ) ;) // پایان main()

عکس دستگاه:

فهرست عناصر رادیویی