Pasivni infrardeči senzor (PIR) je zelo uporaben modul, ki se uporablja za izdelavo številnih vrst varnostnih alarmnih sistemov in detektorjev gibanja. Imenuje se pasivno, ker sprejema infrardečo svetlobo in ne oddaja. PIR senzor v bistvu zazna kakršno koli spremembo toplote in kadar koli zazna kakršno koli spremembo, njegov izhodni PIN postane VISOK. Omenjeni so tudi kot piroelektrični ali IR senzorji gibanja.
Tu moramo opozoriti, da vsak predmet oddaja določeno količino infrardečega segrevanja. Človek oddaja tudi infrardečo svetlobo zaradi telesne toplote. PIR senzorji lahko zaznajo majhne razlike v infrardeči povezavi. Kadar predmet preide skozi območje senzorja, zaradi trenja med zrakom in predmetom ustvari infrardečo povezavo in ga PIR ujame.
Glavna komponenta PIR senzorja je piroelektrični senzor, prikazan na sliki (pravokotni kristal za plastično kapico). Skupaj s tem BISS0001 ("Micro Power PIR detektor gibanja IC"), nekateri upori, kondenzatorji in druge komponente, ki se uporabljajo za izdelavo PIR senzorja. BISS0001 IC vzame vhod s senzorja in izvede obdelavo, da izhodni zatič VISOKO ali NIZKO ustrezno.
Piroelektrični senzor se deli na dve polovici, ko ni gibanja, ostaneta obe polovici v enakem stanju, kar pomeni, da oba zaznavata enako stopnjo infrardeče povezave. Takoj, ko nekdo vstopi v prvo polovico, postane infrardeča raven ene polovice večja od druge, kar povzroči, da PIR-ji reagirajo in povečajo izhodni pin.
Piroelektrični senzor je pokrit s plastično kapico, v kateri je veliko Fresnelovih leč. Te leče so ukrivljene tako, da lahko senzor zajema širok razpon.
Tu smo zgradili zelo preprosto vezje detektorja gibanja. Uporabljamo senzor PIR HC-SR501, LED (ki bo svetil, kadar koli se pred senzorjem premika) in upor. Vcc PIN PIR-jev, priključenih na pozitivni terminal 9v akumulatorja, zatič GND je povezan z negativnim terminalom akumulatorja, izhodni pin PIR-a pa na LED z uporom 220 Ohm. Ko se giblje v območju PIR, začne LED utripati.
Komponente vezja
- PIR senzor (uporabili smo HC-SR501)
- Upor 220ohm (kateri koli upor pod 1k ohm)
- LED
- Baterija (5-9V)
Shema vezja in razlaga
PIR-ji potrebujejo nekaj časa, da se obnovijo glede na okoliške razmere, tako da lahko najdete, LED se vklopi in izklopi naključno za približno 10-60 sekund.
Zdaj, ko zasledimo, da LED utripa, kadar koli se premika, se ozremo nazaj na PIR, našli bomo mostiček, ki je nameščen med PIN-om zunanjega vogala in srednjim PIN-om (glej diagram zgoraj). To se imenuje "ne-ponovni vklop" ali " Neponovljivi sprožilec" in mostiček naj bi bil v položaju L. V tem položaju lučka LED neprekinjeno utripa, dokler se ne zažene.
Zdaj, če ta mostiček povežete med PIN-om notranjega vogala in srednjim PIN-om, bo LED dioda ves čas svetila, dokler ne pride do premika. Ta se imenuje "ponovni vklop" ali " Ponovljivi sprožilec", mostiček pa naj bi bil v položaju H.
Obstajata dva potenciometra (prikazana na zgornji sliki), ki se uporabljata za nastavitev časovne zakasnitve in razdalje. Časovna zakasnitev je čas, v katerem LED ostane vklopljena (izhod HIGH). V Neponovljivem sprožanju se bo IZHOD samodejno zmanjšal po časovni zakasnitvi. V ponovljivem sprožanju bo tudi IZHOD po časovni zakasnitvi postal nizek, če pa je človeška dejavnost neprekinjena; IZHOD ostane visok tudi po časovni zakasnitvi.
Zavrtite potenciometer za nastavitev razdalje v smeri urinega kazalca, povečana razdalja zaznavanja (približno 7 metrov), na drugi strani pa se razdalja zaznavanja zmanjša (približno 3 metre).
Zavrtite potenciometer za zakasnitev v smeri urnega kazalca, da se podaljša zakasnitev (600S, 10 minut), na nasprotni strani skrajšajte zakasnitev (0,3 sekunde).
Na splošno PIR zazna infrardečo valovno dolžino od 8 do 14 mikrometrov in ima doseg 3-15 metrov z vidnim poljem manj kot 180 stopinj. Ta razpon se lahko razlikuje glede na različne modele. Nekateri stropi PIR lahko pokrivajo 360 stopinj. PIR-ji običajno delujejo pri 3-9V DC.