הדרכת חיישן PIR - עם או בלי ארדואינו: 8 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

רגע לפני יצירת הדרכת הפרויקטים הבאים שלי, אשר תשתמש בחיישן PIR, חשבתי שאוכל ליצור הדרכה נפרדת המסבירה את פעולתו של חיישן PIR. על ידי כך אוכל לשמור על ההדרכה האחרת שלי קצרה ועניינית. אז בלי לבזבז זמן בואו נדון מהו חיישן PIR וכיצד נוכל להשתמש בו בפרויקט שלנו.

שלב 1: בסיסי

מהו חיישן PIR?

חיישן PIR או "פסיבי אינפרא אדום" הוא "חיישן IR פירו-אלקטרי" אשר מייצר אנרגיה בעת חשיפה לחום. הכל פולט רמה נמוכה של קרינה, ככל שהאובייקט חם יותר כך נפלט יותר קרינה. כאשר אדם או בעל חיים (עם אורך גל קרינת IR של 9.4 מיקרומטר) מתקרב לטווח החיישנים החיישן מזהה את החום בצורה של קרינה אינפרא אדומה. החיישן מזהה רק את האנרגיה הנפלטת מעצמים אחרים ואינו מייצר אף אחת, לכן החיישן נקרא חיישן PIR או "פסיבי אינפרא אדום". חיישנים אלה הם קטנים, זולים, מחוספסים, בעלי הספק נמוך וקלים מאוד לשימוש.

שלב 2: חומרה

להדרכה זו אנו צריכים:

1 x לוח לחם

1 x Arduino Nano/UNO (מה שימושי)

1 x חיישן PIR

1 x LED ונגד הגבלת זרם 220 אוהם לבדיקת הקישוריות

מעט כבלי חיבור

כבל USB להעלאת הקוד לארדואינו

וציוד הלחמה כללי

שלב 3: אדריכלות

כפי שאנו יכולים לראות לחיישן יש שני צדדים:

1. למעלה או בצד החיישן

2. החלק התחתון או צד הרכיבים

החלק העליון מורכב מכריכה מסוג 'פוליתן בצפיפות גבוהה' שתוכננה במיוחד בשם "עדשת פרנל". עדשה זו ממקדת את קרני האינפרא אדום ל'חיישן פירואלקטרי 'הבסיסי. 9.4 מיקרון אינפרא אדום קרניים יכולות לעבור בקלות דרך מכסה הפוליאתילן. רגישות החיישנים נעה בין 6 ל -7 מטרים (20 רגל) וזווית הזיהוי היא 110 מעלות על 70 מעלות. החיישן בפועל נמצא בתוך פחית מתכת אטומה. הפחית בעצם מגינה על החיישן מפני רעש, טמפרטורה ולחות. יש חלון זעיר העשוי חומר העובר IR כדי לאפשר לאותות ה- IR להגיע לחיישן. מאחורי החלון הזה יש חיישני PIR מאוזנים 'שניים'. במצב סרק, שני החיישנים מזהים את אותה כמות קרינת IR. כאשר גוף חם עובר, הוא מיירט תחילה את אחד משני החיישנים, וגורם לשינוי דיפרנציאלי חיובי בין שני החצאים. ואז, כשהוא עוזב את אזור החישה, ההפך קורה, והחיישן יוצר שינוי דיפרנציאלי שלילי. כאשר הדופק משתנה או במילים אחרות חיישן ה- PIR מזהה תנועה, סיכת הפלט משתנה ל"דיגיטל גבוה "או 3.3V.

החלק התחתון מורכב מחבורה של מעגלים. מעטים מהם מעניינים אותנו.

- לרוב חיישני PIR יש 3 פינים VCC, GND ו- OUT. VCC ו- GND צריכים להפעיל את המודול (מתח הפעלה: DC 5V עד 20V). סיכת OUTPUT היא זו שמתקשרת עם בקר הבקרה על ידי שליחת דופק דיגיטלי גבוה (3.3v) כאשר מתגלה תנועה ונמוכה דיגיטלית (0v) כאשר לא מזוהה תנועה. נקודות הנעילה עשויות להשתנות בין המודולים, לכן בדוק תמיד את הסיכות.

- ה- BISS0001 או ה- "Micro Power PIR גלאי התנועה IC" מקבלים את הפלט מהחיישן ולאחר ביצוע עיבוד קל הוא מייצר את הפלט הדיגיטלי.

- המודול כולל שני פוטנציומטרים האחד להתאמת הרגישות (שהיא עד 7 מ ') והשני להתאים את הזמן שאליו אמור להישאר אות הפלט גבוה כאשר אובייקט מזוהה (הוא נע בין 0.3 שניות ל -5 דקות).

- ישנם עוד 3 סיכות במודול זה עם מגשר ביניהן לבחירת מצבי ההדק.

האחד הראשון נקרא "טריגר בלתי חוזר" - זה יורד ברגע שנגמר זמן העיכוב.

השני נקרא "טריגר החוזר על עצמו" - הוא נשאר גבוה כל עוד האובייקט נמצא בסמיכות ויכבה ברגע שהאובייקט ייעלם והעיכוב יסתיים. אני אשתמש במצב זה לפרויקט זה.

אם ברצונך לבצע בדיקה מהירה לפני שתמשיך במדריך זה, בצע את השלבים הבאים.

בדיקה היא גם רעיון טוב לבחון את טווח ומשך החישה.

שלב 4: חיבור ללא ארדואינו

- חבר את ה- VCC למעקה +5v של לוח הלחם

- חבר את ה- GND למסילה -ve

- חבר את הנורית יחד עם נגד 220 אוהם לסיכת OUT של החיישן

כעת, כאשר החיישן מזהה תנועה, סיכת הפלט תלך "גבוה" והנורית תדלק. זז אחורה וקדימה כדי לגלות את תחושת הטווח. ואז לבדוק את משך ההליכה מול החיישן ולאחר מכן להתרחק ולהשתמש בשעון עצר כדי לברר כמה זמן הנורית נשארת דולקת. אתה יכול לכוון את הזמן או את הרגישות על ידי התאמת הסירים שעל הלוח.

שלב 5: התחברות עם Arduino

עכשיו, כדי לעשות את אותו הדבר עם Arduino חבר את VCC של חיישן PIR לסיכה 5v של Arduino.

לאחר מכן חבר את סיכת היציאה ל- D13 ו- GND אל סיכת הארקה של הארדואינו. כעת, חבר את הנורית יחד עם נגד 220 אוהם לסיכת D2 של הארדואינו. זהו, עכשיו אתה רק צריך להעלות את הקוד ולבדוק אם הכל עובד כמו שצריך. אתה יכול להחליף את הנורית עם באזר (להפעיל אזעקה כאשר אובייקט מזוהה) או ממסר להנעת מעגל מתח גבוה.

למידע נוסף על ממסרים, עיין במדריך מספר 4 שלי - "נהיגה ממסר עם ארדואינו".

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

שלב 6: קוד

הקוד פשוט מאוד

* התחל בהגדרת הסיכה מספר 2 ו -13 כסיכת LED וסיכת PIR בהתאמה

* אז עלינו להגדיר את מצבי הסיכה. סיכת LED תהיה סיכת OUTPUT וסיכת PIR להיות סיכת הכניסה

* בשלב הבא עלינו לקרוא את הערך של סיכת ה- PIR ולראות אם הוא גבוה

* אם הערך הוא גבוה, הפעל את הנורית אחרת כבה אותו

שלב 7: תחומי יישום של חיישני PIR

ניתן להשתמש בחיישני PIR ל:

* אוטומציה של פתיחה וסגירה של דלתות

* הפוך את כל אורות החוץ לאוטומטיים

* הפוך אורות למרתף, גינה או שטחי חניה מקורים

* הפוך לובי מעליות או אורות מדרגות משותפים

* זיהוי נוכחות האדם והפעלת אזעקה

* צור מערכת אוטומציה ואבטחה לבית חכם, ועוד רבות אחרות.

שלב 8: הדגמה

אז זו ההתקנה שלי לבדיקת חיישן ה- PIR. החיישן מחובר ללוח הלחם ויושב על השולחן. כשאני מול החיישן הנורית דולקת.

עכשיו, בואו נעשה בדיקה מהירה. נכון לעכשיו, החיישן נמצא במצב סרק. אני הולך ללכת מול זה כדי להפעיל את החיישן. טאדה, הנורית רק נדלקה לאחר שזיהתה את נוכחותי. האור נשאר דולק כל עוד אני בקרבת החיישנים. בסדר, אפשר להתרחק ולהפעיל את שעון העצירה שלי כדי לראות אם הוא נכבה לאחר 5 שניות. הצלחה, הכל עבד כמו שרציתי.

שוב תודה על הצפייה בסרטון הזה! אני מקווה שזה יעזור לך. אם אתה רוצה לתמוך בי, תוכל להירשם לערוץ שלי ולצפות בסרטונים האחרים שלי. תודה, שוב, בסרטון הבא שלי.