Αισθητήρας κίνησης PIR: Πώς να χρησιμοποιήσετε PIR με Arduino & Raspberry Pi: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Μπορείτε να διαβάσετε αυτό και άλλα καταπληκτικά μαθήματα στον επίσημο ιστότοπο του ElectroPeak

Σε αυτό το σεμινάριο, θα μάθετε πώς να χρησιμοποιείτε έναν αισθητήρα κίνησης PIR για τον εντοπισμό της κίνησης. Στο τέλος αυτού του σεμιναρίου θα μάθετε:

1. Πώς λειτουργούν οι αισθητήρες κίνησης PIR
2. Πώς να χρησιμοποιήσετε αισθητήρες PIR με το Arduino
3. Πώς να χρησιμοποιήσετε αισθητήρες PIR με το Raspberry Pi

Βήμα 1: Πώς λειτουργούν οι αισθητήρες κίνησης PIR

Οι παθητικοί αισθητήρες υπερύθρων μπορούν να ανιχνεύσουν κίνηση αντικειμένων που εκπέμπουν υπέρυθρο φως (όπως ανθρώπινα σώματα). Ως εκ τούτου, η χρήση αυτών των αισθητήρων για την ανίχνευση της ανθρώπινης κίνησης ή κατοχής σε συστήματα ασφαλείας είναι πολύ συνηθισμένη. Η αρχική ρύθμιση και βαθμονόμηση αυτών των αισθητήρων διαρκεί περίπου 10 έως 60 δευτερόλεπτα.

Ο αισθητήρας υπερύθρων απεικόνισης του HC-SR501 είναι μια αποτελεσματική, φθηνή και ρυθμιζόμενη μονάδα για την ανίχνευση κίνησης στο περιβάλλον. Το μικρό μέγεθος και ο φυσικός σχεδιασμός αυτής της ενότητας σας επιτρέπουν να το χρησιμοποιείτε εύκολα στο έργο σας. Η έξοδος του αισθητήρα ανίχνευσης κίνησης PIR μπορεί να συνδεθεί απευθείας σε μία από τις ψηφιακές ακίδες Arduino (ή οποιονδήποτε μικροελεγκτή). Εάν εντοπιστεί οποιαδήποτε κίνηση από τον αισθητήρα, αυτή η τιμή καρφιτσών θα οριστεί σε "1". Τα δύο ποτενσιόμετρα στον πίνακα σας επιτρέπουν να ρυθμίσετε την ευαισθησία και να καθυστερήσετε το χρόνο μετά την ανίχνευση μιας κίνησης.

Οι μονάδες PIR διαθέτουν έναν παθητικό αισθητήρα υπερύθρων που ανιχνεύει την πληρότητα και την κίνηση από την υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπεται από το ανθρώπινο σώμα. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτήν την ενότητα σε συστήματα ασφαλείας, έξυπνα συστήματα φωτισμού, αυτοματισμούς κλπ. Υπάρχουν διαφορετικές μονάδες PIR διαθέσιμες στην αγορά, αλλά όλες είναι βασικά οι ίδιες. Όλοι έχουν τουλάχιστον έναν πείρο Vcc, έναν πείρο GND και μια ψηφιακή έξοδο. Σε ορισμένες από αυτές τις μονάδες, υπάρχει μια μπάλα σαν φακός στον αισθητήρα που βελτιώνει τη γωνία θέασης.

Βήμα 2: Χρήση αισθητήρα PIR με Arduino

Κύκλωμα

Μπορείτε να συνδέσετε την έξοδο PIR σε οποιαδήποτε ψηφιακή ακίδα. Υπάρχει ένας άλτης πίσω από αυτήν την ενότητα. Εάν μετακινήσετε το βραχυκυκλωτήρα στη θέση L, ο αισθητήρας θα «εναλλάσσεται» (θα αλλάζει κατάσταση) κάθε φορά που ανιχνεύεται κίνηση. Αυτό είναι απίθανο να είναι πολύ χρήσιμο σε πρακτικές εφαρμογές. Αυτή η λειτουργία ονομάζεται λειτουργία χωρίς ενεργοποίηση ή λειτουργία μεμονωμένης ενεργοποίησης. Η μετακίνηση του βραχυκυκλωτήρα στη θέση Η θα οδηγήσει στην πιο συνηθισμένη λογική του αισθητήρα. Ο αισθητήρας θα ενεργοποιηθεί όταν εντοπιστεί κίνηση και θα απενεργοποιηθεί λίγο μετά την ανίχνευση της τελευταίας κίνησης. Αυτός ο αισθητήρας θα επαναφέρει το χρονόμετρο (το οποίο διαφορετικά θα έκλεινε την έξοδο) κάθε φορά που ανιχνεύεται κίνηση. Αυτό θα μπορούσε να εφαρμοστεί, για παράδειγμα, για τον έλεγχο φωτισμού πληρότητας δωματίου όπου δεν θέλετε τα φώτα να αναβοσβήνουν κατά την επαναφορά της μονάδας. Αυτό ονομάζεται Retriggering mode. (ή επαναλαμβανόμενη λειτουργία σκανδάλης). Υπάρχουν επίσης δύο ποτενσιόμετρα πίσω από αυτήν την ενότητα. Αλλάζοντας το ποτενσιόμετρο SENSITIVITY, μπορείτε να μειώσετε ή να αυξήσετε την ευαισθησία του αισθητήρα (δεξιόστροφη αύξηση), αλλά επίσης αλλάζοντας το ποτενσιόμετρο TIME, η καθυστέρηση εξόδου μετά την ανίχνευση κίνησης θα αλλάξει.

Κώδικας

Πρέπει να προσθέσετε τη βιβλιοθήκη και στη συνέχεια να ανεβάσετε τον κώδικα. Εάν είναι η πρώτη φορά που εκτελείτε έναν πίνακα Arduino, απλώς ακολουθήστε τα εξής βήματα: Μεταβείτε στη διεύθυνση www.arduino.cc/en/Main/Software και κατεβάστε το λογισμικό του λειτουργικού σας συστήματος. Εγκαταστήστε το λογισμικό IDE σύμφωνα με τις οδηγίες.

1. Εκτελέστε το Arduino IDE και καθαρίστε τον επεξεργαστή κειμένου και αντιγράψτε τον ακόλουθο κώδικα στον επεξεργαστή κειμένου.
2. Επιλέξτε τον πίνακα σε εργαλεία και πίνακες και, στη συνέχεια, επιλέξτε τον πίνακα Arduino.
3. Συνδέστε το Arduino στον υπολογιστή σας και ορίστε τη θύρα COM σε εργαλεία και θύρα.
4. Πατήστε το κουμπί Μεταφόρτωση (σημάδι βέλους).
5. Είστε πανέτοιμοι!

Για σωστή βαθμονόμηση, δεν πρέπει να υπάρχει καμία κίνηση μπροστά από τον αισθητήρα PIR για έως και 15 δευτερόλεπτα (μέχρι να απενεργοποιηθεί ο πείρος 13). Μετά από αυτήν την περίοδο, ο αισθητήρας έχει ένα στιγμιότυπο της περιοχής προβολής του και μπορεί να ανιχνεύσει κινήσεις. Όταν ο αισθητήρας PIR ανιχνεύσει μια κίνηση, η έξοδος θα είναι Υ HIGHΗΛΗ, διαφορετικά, θα είναι ΧΑΜΗΛΗ.

Βήμα 3: Χρήση αισθητήρα PIR με Raspberry Pi

Σημειώστε το κύκλωμα και χρησιμοποιήστε τον ακόλουθο κωδικό:

Βήμα 4: Παράδειγμα έργων

Ενδιαφέρεστε για περαιτέρω αναγνώσεις; Μην χάσετε αυτό το έργο:

Ανίχνευση κίνησης και χειρονομίας από τον Arduino και τον αισθητήρα PIR

Βήμα 5: Αγοράστε έναν αισθητήρα κίνησης PIR

Αγοράστε έναν αισθητήρα PIR από την ElectroPeak