Tutorial PIR Sensor - Dengan atau Tanpa Arduino: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:11

Tepat sebelum membuat tutorial projek saya yang seterusnya, yang akan menggunakan sensor PIR, saya fikir saya mungkin membuat tutorial berasingan yang menjelaskan cara kerja sensor PIR. Dengan melakukan itu, saya akan dapat memastikan tutorial saya yang lain tidak lama lagi. Oleh itu, tanpa membuang masa mari kita bincangkan apa itu sensor PIR dan bagaimana kita dapat menggunakannya dalam projek kita.

Langkah 1: Asas

Apakah sensor PIR?

Sensor PIR atau "Passive Infra-Red" adalah "Pyroelectric IR Sensor" yang menghasilkan tenaga apabila terkena haba. Semuanya mengeluarkan tahap radiasi yang rendah, semakin panas objeknya, semakin banyak sinaran yang dipancarkan. Apabila manusia atau haiwan (dengan panjang gelombang radiasi IR 9.4µMeter) mendekati jarak sensor, sensor mengesan haba dalam bentuk sinaran inframerah. Sensor hanya mengesan tenaga yang dipancarkan oleh objek lain dan tidak menghasilkan apa-apa, sebab itulah sensor tersebut disebut PIR atau "Pasif Infra-Red". Sensor ini kecil, murah, kasar, berkuasa rendah dan sangat mudah digunakan.

Langkah 2: Perkakasan

Untuk tutorial ini, kami memerlukan:

1 x Papan Roti

1 x Arduino Nano / UNO (Apa sahaja yang berguna)

1 x PIR Sensor

1 x LED dan perintang menghadkan arus 220 ohm untuk menguji kesambungan

Beberapa kabel penyambung

Kabel USB untuk memuat naik kod ke Arduino

& Peralatan Pematerian Umum

Langkah 3: Senibina

Seperti yang kita lihat, sensor mempunyai dua sisi:

1. Bahagian Atas atau Bahagian Sensor

2. Bahagian Bawah atau Bahagian

Bahagian atas terdiri daripada penutup 'High-Density Polythene' yang direka khas yang disebut "Fresnel Lens". Lensa ini memfokuskan sinar inframerah ke 'Pyroelectric Sensor' yang mendasari. Sinar inframerah 9.4 µMeter dengan mudah dapat melalui penutup polietilena. Sensitiviti sensor berkisar antara 6 hingga 7 meter (20 kaki) dan sudut pengesanan adalah 110 darjah x 70 darjah. Sensor sebenarnya ada di dalam tin logam yang ditutup. Tong pada dasarnya melindungi sensor dari kebisingan, suhu dan kelembapan. Terdapat tingkap kecil yang terbuat dari bahan pemancar IR untuk membolehkan isyarat IR sampai ke sensor. Di belakang tetingkap ini terdapat 'dua' sensor PIR seimbang. Dalam keadaan tidak aktif, kedua-dua sensor mengesan jumlah radiasi IR yang sama. Apabila badan yang hangat melintas, pertama memintas salah satu daripada dua sensor, menyebabkan perubahan perbezaan positif antara kedua bahagian. Kemudian, apabila meninggalkan kawasan penginderaan, kebalikannya berlaku, dan sensor menghasilkan perubahan pembezaan negatif. Apabila nadi berubah atau dengan kata lain sensor PIR mengesan pergerakan, pin output berubah menjadi "digital tinggi" atau 3.3V.

Bit bahagian bawah terdiri daripada sekumpulan litar. Sebilangan kecil daripadanya menarik minat kami.

- Sebilangan besar sensor PIR mempunyai 3-pin VCC, GND dan OUT. VCC dan GND menghidupkan modul (Voltan operasi: DC 5V hingga 20V). Pin OUTPUT adalah pin yang berkomunikasi dengan pengawal mikro dengan menghantar pulsa digital tinggi (3.3v) ketika gerakan dikesan dan digital rendah (0v) ketika tidak ada gerakan yang dikesan. Pin-out mungkin berbeza antara modul jadi selalu periksa pin-out.

- BISS0001 atau "Micro Power PIR Motion Detector IC" mendapat output dari sensor dan setelah melakukan beberapa pemprosesan kecil, ia menghasilkan output digital.

- Modul ini mempunyai dua potensiometer satu untuk menyesuaikan kepekaan (hingga 7m) dan yang lain untuk menyesuaikan waktu di mana isyarat output harus tetap tinggi ketika objek dikesan (berkisar antara 0.3 hingga 5 minit).

- Terdapat 3 pin lagi pada modul ini dengan pelompat di antara mereka untuk memilih mod pencetus.

Yang pertama disebut "pencetus yang tidak dapat diulang" - yang satu ini akan menjadi rendah sebaik sahaja masa kelewatan selesai.

Yang ke-2 disebut "pemicu berulang" - ia tetap tinggi selagi objek berada di dekatnya dan akan dimatikan setelah objek hilang dan kelewatan selesai. Saya akan menggunakan mod ini untuk projek ini.

Sekiranya anda ingin melakukan ujian pantas sebelum meneruskan tutorial ini, ikuti langkah-langkah di bawah.

Pengujian juga merupakan idea yang baik untuk menguji jarak dan jangka masa penginderaan.

Langkah 4: Bersambung Tanpa Arduino

- Sambungkan VCC ke rel + 5v papan roti

- Sambungkan GND ke rel -ve

- Sambungkan LED bersama dengan perintang 220 ohm ke pin sensor OUT

Sekarang, apabila sensor mengesan gerakan, pin output akan menjadi "tinggi" dan LED akan menyala. Bergerak ke belakang dan ke hadapan untuk mengetahui jarak jangkauan. Kemudian untuk menguji durasi berjalan di depan sensor dan kemudian berjalan pergi dan gunakan jam randik untuk mengetahui berapa lama LED menyala. Anda boleh menyesuaikan masa atau kepekaan dengan menyesuaikan POT di papan tulis.

Langkah 5: Berhubungan Dengan Arduino

Sekarang, untuk melakukan perkara yang sama dengan Arduino sambungkan VCC sensor PIR ke pin Arvino 5v.

Kemudian sambungkan pin OUTput ke D13 dan GND ke pin Tanah Arduino. Sekarang, sambungkan LED bersama dengan perintang 220 ohm ke pin D2 Arduino. Sekian, sekarang anda hanya perlu memuat naik kod dan menguji apakah semuanya berfungsi dengan semestinya. Anda boleh mengganti LED dengan Buzzer (untuk menaikkan penggera ketika objek dikesan) atau Relay untuk menggerakkan litar voltan tinggi.

Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai relay, lihat tutorial saya Nombor 4 - "Memandu Relay dengan Arduino".

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

Langkah 6: Kod

Kodnya sangat mudah

* Mulakan dengan mendefinisikan pin nombor 2 dan 13 sebagai pin LED dan pin PIR masing-masing

* Maka kita perlu menentukan mod pin. Pin LED menjadi pin OUTPUT dan pin PIR menjadi pin INPUT

* Seterusnya kita perlu membaca nilai pin PIR dan melihat apakah itu TINGGI

* Jika nilainya TINGGI, kemudian nyalakan LED jika tidak, matikannya

Langkah 7: Kawasan Aplikasi PIR Sensor

Sensor PIR boleh digunakan untuk:

* Automatikkan Pembukaan dan Penutupan Pintu

* Automatikkan Semua Lampu Luar

* Mengautomasikan Lampu Ruang Bawah Tanah, Taman atau Kawasan Tempat Letak Kereta yang Dilindungi

* Automatik Lift Lobby atau Lampu Tangga Biasa

* Mengesan Kehadiran Manusia dan Meningkatkan Penggera

* Buat Sistem Automasi & Keselamatan Rumah Pintar, dan banyak lagi….

Langkah 8: Demo

Jadi, ini adalah persediaan saya untuk menguji sensor PIR. Sensor disambungkan ke papan roti dan duduk di atas meja. Semasa saya berada di hadapan sensor, LED menyala.

Sekarang, mari lakukan ujian pantas. Pada masa ini, sensor berada dalam keadaan terbiar. Saya akan berjalan di hadapannya untuk mengaktifkan sensor. Tada, LED hanya menyala setelah mengesan kehadiran saya. Lampu akan menyala selagi saya berada di dekat sensor. OK, mari pergi dan mulakan jam berhenti untuk melihat apakah ia mati selepas 5 saat. Berjaya, semuanya berjalan seperti yang saya mahukan.

Terima kasih sekali lagi kerana menonton video ini! Saya harap ia dapat membantu anda. Sekiranya anda mahu menyokong saya, anda boleh melanggan saluran saya dan menonton video saya yang lain. Terima kasih, sekali lagi dalam video saya yang seterusnya.