Постът обяснява метод, който вероятно може да се използва за подобряване на способността на пасивния инфрачервен сензор да открива дори статично или канцеларски човешко присъствие. Тази функция обикновено не е възможна при конвенционалните PIR сензори.

Как PIR открива човешко присъствие

Вече обсъдих много приложения, базирани на PIR, на този уебсайт, но всички тези приложения изискват човешкото присъствие да бъде постоянно в движение, за да поддържа PIR да открива тяхното присъствие, това изглежда голям недостатък, който пречи на тези единици да усещат постоянна или неподвижна човешка заетост.

Обясненият по-горе недостатък обаче има причина за това. Конвенционалните PIR сензори работят чрез засичане на IR сигнали от човешко тяло през няколко паралелни слота на предната им леща и нейната вътрешна схема се активира само когато IR сигналите преминават между тези сензорни слотове („видения“).

Пресичането на IR сигнали през сензорните слотове позволява на PIR веригата да преобразува информацията в два съответни променливи импулса, което от своя страна се коригира, за да генерира задействащото напрежение на изхода на PIR.

PIR не може да открие целевата хартия

Това означава, че ако IR източникът е неподвижен, той няма да подкани PIR модула да генерира задействане през изходния му щифт. Това също така предполага, че IR сигналът от източника трябва по някакъв начин да продължи да пресича дадените PIR слотове за откриване, за да му позволи да усети дадено човешко същество в зоната.

Изглежда, че няма пряко или просто средство за отстраняване на това, тъй като PIR модулите не могат да бъдат вътрешно модифицирани за това, което осакатява устройството да открие неподвижно човешко присъствие.

Логичното наблюдение обаче ни казва, че ако има различен IR източник, който може да е необходим, за да поддържа PIR модула активиран, тогава защо да не принудим самия PIR да бъде в постоянно движение вместо обекта.

Концепцията може да бъде визуализирана от следната GIF симулация, която показва осцилиращ PIR модул и статично човешко същество в зоната за откриване.

Тук можем да видим как осцилиращ PIR се адаптира към проблема и се трансформира, позволявайки откриването на дори статични IR обекти.

Това става възможно, тъй като чрез своето движение PIR модулът трансформира стационарния IR източник в непрекъснато променящо се IR изображение през двата му приемащи слота.

“как да проверите кондензатор с омметър ”

Въпреки че идеята изглежда сложна, тя всъщност може просто да бъде решена с помощта на бавно осцилираща PwM контролирана верига на двигателя.

Ще научим целия механизъм и подробностите за веригата в следващите раздели.

Както вече обсъдихме, конвенционалните PIR модули са в състояние да откриват само движещи се живи обекти и не могат да идентифицират неподвижна цел, което прави приложението му ограничено само като детектор за движение на човек.

За приложения, при които откриването на безмоторни човешки обитавания става необходимо в такива сценарии, конвенционалният PIR може да стане безполезен и може да изисква някакво външно устройство за самообновяване.

Проектиране на PIR за откриване на неподвижни цели

В горния раздел научихме, че вместо да е необходимо целта да бъде в движение, PIR модулът може сам да бъде преместен в даден радиус за осъществяване на желаното статично откриване на целта.

В следващите раздели научаваме за прост верижен механизъм, който може да се използва с PIR, монтиран върху малък постоянен ток за предложените трептения.

ШИМ / флип флоп управляван двигател

Системата основно изисква PWM контролирано определяне на скоростта и превключване на тригер за мотора. Следващата диаграма показва как тези характеристики могат да бъдат приписани на PIR мотора с помощта на проста схема:

Показаната схема използва единична IC HEF40106 шестнадесетична инвертираща шмитова порта IC, която включва 6 инверторни НЕ порта.

“как да изградите схема на макет ”

Портовете N1 и N2 са конфигурирани да произвеждат регулируем ШИМ изход, който се подава към портата N4, N5, N6, образуващи буферите.

Общият изход от тези буферни порти се прекратява до портата на MOSFET на драйвера на двигателя.

Съдържанието на PWM се настройва с помощта на P1, който накрая се прилага към свързания двигател чрез набор от релейни контакти DPDT.

Тези релейни контакти определят посоката на движение на двигателя (по посока на часовниковата стрелка или обратно на часовниковата стрелка).

Този контакт на реле DPDT на флип флоп се управлява от нестабилен таймер, конфигуриран около порта N3, при което кондензаторът C3 / R3 определя с каква скорост релето трябва да превключи, за да позволи на двигателя да променя последователно посоката си на въртене.

Горната конструкция позволява на двигателя да изпълнява необходимото бавно трептене напред и назад от дадена радиална зона.

C3 може да бъде избран, за да инициира превключването след всеки 5 до 6 секунди, а PWm може да се регулира, за да позволи изключително бавно движение на двигателя, защото просто трябва да се гарантира, че слотовете на PIR пресичат IR сигналите на целта в своевременно.

Тъй като обаче работата на двигателя е бавна, изходът от PIR ще трябва да се поддържа чрез таймер за закъснение на OFF, така че свързаният товар да не се изключва и да се включва, докато движението на двигателя реже последователно IR линиите от човешкото заемане.

Таймерът за забавяне

Следното етап на веригата за закъснение може да се използва, което гарантира, че всеки път, когато PIR изходът произведе усещания импулс, забавянето от таймера се удължава за 5 до 10 секунди и свързаният товар никога не се прекъсва по време на процеса.

В горната настройка можем да видим двигателя, който получава захранването си от PWM / тригер, както беше обсъдено в предишния параграф.

Шпинделът на двигателя може да се види в съчетание с хоризонтален вал, върху който е закрепен PIR, така че когато двигателят се движи, PIR преминава през съответно променящо се радиално движение напред и назад.

Докато горното PIR движение се индуцира, IR сигналите от неподвижна цел в зоната се откриват под формата на къси алтернативни импулси, които се генерират на изходния щифт на PIR, посочен със синия проводник.

Тези импулси се прилагат през 1000uF кондензатор, който се зарежда с всеки импулс и гарантира, че BC547 се поддържа в проводящ режим без прекъсване по време на процеса.

Релейният драйвер, състоящ се от етап BC557, реагира на горния стабилен сигнал от колектора BC547 и от своя страна поддържа релето ВКЛЮЧЕНО, докато PIR продължава да открива човешко присъствие.

По този начин релейното натоварване остава активирано непрекъснато поради наличието на неподвижно човешко същество в района.

Въпреки това, в случай че човешкото заемане е премахнато или когато целта се отдалечи от зоната, степента на таймера за задържане поддържа релето и натоварването активирано за предвидените 5 до 10 секунди, след което се изключва за постоянно, докато зоната отново не бъде заловена от потенциален източник, излъчващ IR.

Списък с части

R1, R4 = 10K
R2 = 47 OHMS
P1 = 100K POT
D1, D2 = 1N4148
D3 = MUR1560
C1, C2 = 0.1uF / 100V
Z1 = 15V, 1/2 WATT
Q1 = IRF540
Q2 = BC547
N1 --- N6 = IC MM74C14
DPDT = DPST ПРЕВКЛЮЧВАТЕЛ ИЛИ DPDT РЕЛЕ
R3, C3 да бъдат определени чрез някои проби и грешки

АКТУАЛИЗАЦИЯ:

Обяснената по-горе PIR схема за откриване на статично човешко присъствие може да бъде значително опростена чрез използване на верига на сигнален чопър, както е показано в следващата GIF симулация:

Внимателната проверка показва, че всъщност не се изисква трептене, двигателят и острието на хеликоптера могат да се оставят да се въртят свободно, като скорост на двигателя на по-ниско ниво .

Това също така ефективно би изпълнило предвидената статична PIR операция на засичане.