Знайте за пасивния инфрачервен сензор (PIR) с проекти

Опитайте Нашия Инструмент За Премахване На Проблемите





За установяване безжична комуникация с отдалечено устройство обикновено използваме радиовълни, оптични лъчения и понякога акустични вълни. По принцип тези видове безжични комуникации променят честотите си. Всички тези комуникации имат променливи честоти, започвайки от ленти като HF, LF, VHF, UHF ленти и т.н. Оптичните лъчения използват инфрачервена и видима част от спектъра, акустичните вълни използват ултразвукова част от честотния спектър, а микро- и милиметровите вълни се наричат ​​радиовълни.

Пасивен инфрачервен сензор

Пасивен инфрачервен сензор



IR излъчването е участъкът от електромагнитния спектър, който има дължини на вълните по-малки от микровълните и по-дълги от дължините на вълната на видимата светлина. Инфрачервената област е от 0.75um до 1000umand, IR вълните са твърде малки, за да се видят с човешките очи.Ако областта на дължината на вълната е от 0.75um до 3um - тя се нарича като близка инфрачервена област от 3um до 6um се нарича като средна инфрачервена светлина и ако регионът е по-висок от 6um, тогава се нарича инфрачервена светлина.


Тези лъчения са широко използвани в различни сензори и електронни джаджи. Точно от дистанционното на телевизора до сложните устройства като апаратите за нощно виждане използват IR вълни. Следващият раздел обсъжда Основи на PIR сензора и неговите приложения .



Пасивен инфрачервен сензор (PIR)

Терминът PIR е кратката форма на PassiveInfra Red. Терминът 'пасивен' показва, че сензорът не участва активно в процеса, което означава, че той не излъчва сам препоръчаните IR сигнали, а пасивно открива инфрачервените лъчения, идващи от човешкото тяло в околността.

PIR сензор

PIR сензор

Откритите излъчвания се преобразуват в електрически заряд, който е пропорционален на откритото ниво на излъчване. След това този заряд се подобрява допълнително чрез вграден FET и се подава към изходния щифт на устройството, който става приложим към външна верига за по-нататъшно задействане и усилване на алармените етапи. Обхватът на PIR сензора е до 10 метра под ъгъл от + 15o или -15o.

Изображението по-долу показва типична конфигурация на щифтовете на PIR сензора, която е доста проста за разбиране на пиновете и може лесно да ги подредите в работна верига с помощта на следните точки:


Конфигурация на ПИН на PIR

Конфигурация на ПИН на PIR

Пасивните инфрачервени сензори се състоят от три щифта, както е показано на схемата, показана по-горе.

  • Pin1 съответства на източващия терминал на устройството, който трябва да бъде свързан към положителното захранване 5V DC.
  • Pin2 съответства на изходния терминал на устройството, който трябва да бъде свързан към земния терминал чрез резистор 100K или 47K. Pin2 е изходният щифт на сензора и откритият IR сигнал се пренася напред към усилвател от щифт 2 на сензора.
  • Pin3 на сензора е свързан със земята.

Принцип на работа на PIR сензора

PIR сензорите са по-сложни от другите сензори, тъй като се състоят от два слота. Тези слотове са направени от специален материал, който е чувствителен към IR. Лещата на Френел се използва, за да се види, че двата слота на PIR могат да се виждат на известно разстояние. Когато сензорът е неактивен, тогава двата слота усещат еднакво количество IR. Количеството на околната среда излъчва от открито, стени или стая и т.н.

Когато минава човешко тяло или животно, то прехваща първия слот на PIR сензора. Това води до положителна диференциална промяна между двете бисектриси. Когато човешкото тяло напусне чувствителната зона, сензорът генерира отрицателна диференциална промяна между двете бисектриси. Самият инфрачервен сензор се помещава в херметически затворен метал за подобряване на влажността / температурата / шума / имунитета. Има прозорец, който е направен от обикновено покрит силициев материал, за да предпази чувствителния елемент.

Работи PIR сензор

Работи PIR сензор

Верига за откриване на движение, използваща PIR сензор

В горния сегмент научихме изводите на PIR сензор, сега нека преминем към изучаването на простото приложение на PIR сензора. Диаграмата по-долу изобразява схема на PIR сензор за детектор на движение . В присъствието на човешка IR енергия или радиация, инфрачервеният сензор открива енергията и незабавно я преобразува в малки електрически импулси, достатъчни за активиране на транзистор BC547 в проводимост и да накара колектора му да се понижи.

Верига за откриване на движение с помощта на PIR сензор

Верига за откриване на движение с помощта на PIR сензор

Като сравнителен инструмент е създаден IC741 - който се състои от 8 щифта. При което pin3 е разпределен като референтен вход, докато Pin2 като сензорен вход. Когато колекторният извод на транзистора се понижи, тогава потенциалният щифт2 на IC става по-нисък от потенциалния щифт3. Веднага прави изхода на IC висок, задействайки релейния драйвер, състоящ се от друг транзистор и реле. Релето задейства и включва аларменото устройство, което е свързано към веригата.

Кондензаторът 100uF / 25V гарантира, че релето остава включено дори след изключване на пасивния инфрачервен сензор, вероятно поради изхода на източника на лъчение. Устройството за PIR сензор трябва да бъде правилно затворено в капак на лещата на Френел, за да се гарантира, че ефективността му е достатъчно повишена.

Проекти, базирани на PIR сензори с резюмета

Чрез разбиране на използването и ограниченията на сензорите, дава ясна представа за разработване на проектите. Проекти за напреднали като SCADA, размита логика , приемането на данни обикновено приема вградени системи и тези проекти изискват знания за софтуерния домейн, особено езика C. Тук подробностите за няколко проекта, базирани на пасивни инфрачервени сензори, с описание са дадени по-долу.

Система за автоматично отваряне на врати, базирана на PIR сензор

Основната цел на този проект е отваряне и затваряне на врати, на места, където присъствието на човек е задължително - например хотели, търговски центрове, театри и др. този проект се състои от PIR сензор, който усеща присъствието на човешкото тяло и изпраща импулси към 8051 микроконтролер . Този микроконтролер управлява драйвера на двигателя, като изпраща подходящи импулси към неговия вход и активира щифтове.

Алармена система за сигурност, базирана на PIR сензор

Основното намерение на този проект е да осигури сигурност. Този проект се основава на PIR сензор с интегрална схема, която генерира сирена. Този сензор усеща инфрачервеното лъчение, което се излъчва от хората и след това извежда цифров изход. Този цифров изход се прилага към UM3561 IC. По този начин той генерира звук, когато се открие някакво човешко тяло. IC UM3561 е ROM IC, който генерира многотонове на сирена, като сирени на пожарната машина, сирени на линейка, звук от картечници и полицейски сирени.

Робот за откриване на хора, използващ PIR сензор

Роботът за откриване на хора, използващ PIR сензор, открива предимно човек и се основава на 8-битов микроконтролер . Пасивни инфрачервени сензори, използвани за откриване на човешки същества и този проект се използва главно за спасяване на хора, заседнали в отломки по време на земетресение. По принцип извежда хората, заседнали под отломки, на повърхността, като по този начин ги спасява ефективно.

PIR сензорно управление на стъпков двигател

Основната цел на този проект е да се контролира стъпков двигател с помощта на PIR сензор. Този проект се основава главно на роботизирана технология . Тази технология се използва главно за разширени приложения. В този проект се използва вътрешно PIR сензор за отлична производителност - използва се IR сензор алармени системи за взлом , ключове за осветление, наблюдение на посетителите и роботи. В роботиката стъпковите двигатели се използват широко и предлагат непрекъснато въртене, както и невероятна прецизност.

По този начин беше обсъден преглед на основите на PIR сензора и неговите приложения. Тези сензори се използват в много приложения, като например в мониторинг в реално време, включително физическо здраве, електронни системи за сигурност и др. Освен това, за всяка помощ по тази тема или сензорни идеи за проекти , можете да се свържете с нас, като коментирате в раздела за коментари по-долу.

Кредити за снимки: