Pro založení bezdrátová komunikace se vzdáleným zařízením obvykle používáme rádiové vlny, optické záření a někdy akustické vlny. V zásadě tyto typy bezdrátové komunikace mění své frekvence. Všechny tyto komunikace mají proměnné frekvence počínaje pásmy jako HF, LF, VHF, UHF pásma a tak dále. Optické záření používá infračervené a viditelné části spektra akustické vlny používají ultrazvukovou část frekvenčního spektra a mikro a milimetrové vlny se označují jako rádiové vlny.
Pasivní infračervený senzor
IR záření je část elektromagnetického spektra, která má vlnové délky menší než mikrovlny a delší než vlnové délky viditelného světla. Infračervená oblast je od 0,75 um do 1 000 um, infračervené vlny jsou příliš malé na to, aby je bylo možné vidět lidským zrakem. Pokud je oblast vlnových délek od 0,75 um do 3 um - nazývá se to jako blízká infračervená oblast od 3 um do 6 um infračervené a pokud je oblast vyšší než 6 um, pak se nazývá jako vzdálené infračervené.
Tato záření byla široce používána v různých senzorech a elektronických přístrojích. Přímo od televizoru dálkové ovladače využívají infračervené vlny komplikovaných zařízení, jako je zařízení pro noční vidění. Následující část pojednává o Základy PIR senzoru a jeho aplikace .
Pasivní infračervený senzor (PIR)
Termín PIR je krátká forma PassiveInfra Red. Termín „pasivní“ znamená, že se senzor aktivně nezúčastňuje procesu, což znamená, že sám nevydává uvedené infračervené signály, spíše pasivně detekuje infračervené záření vycházející z lidského těla v okolí.
PIR senzor
Zjištěná záření se převádějí na elektrický náboj, který je úměrný detekované úrovni záření. Poté je tento náboj dále vylepšen vestavěným FET a přiváděn na výstupní kolík zařízení, který se stává použitelným pro externí obvod pro další spouštění a zesilování stupňů alarmu. Dosah snímače PIR je až 10 metrů pod úhlem + 15 ° nebo -15 °.
Níže uvedený obrázek ukazuje typickou konfiguraci pinů senzoru PIR, která je zcela jednoduchá na pochopení vývodů a lze je snadno uspořádat do pracovního obvodu pomocí následujících bodů:
Konfigurace pinů PIR
Pasivní infračervené senzory se skládají ze tří kolíků, jak je znázorněno na obrázku výše.
- Pin1 odpovídá odtokové svorce zařízení, která by měla být připojena ke kladnému napájení 5V DC.
- Pin2 odpovídá zdrojové svorce zařízení, která by měla být připojena k zemnící svorce pomocí odporu 100K nebo 47K. Pin2 je výstupní pin senzoru a detekovaný infračervený signál je přenášen do zesilovače z pin 2 senzoru.
- Pin3 snímače je připojen k zemi.
Princip práce snímače PIR
Senzory PIR jsou složitější než ostatní senzory, protože se skládají ze dvou slotů. Tyto sloty jsou vyrobeny ze speciálního materiálu, který je citlivý na IR. Fresnelova čočka slouží k tomu, aby bylo vidět, že dva sloty PIR mohou vidět ven na určitou vzdálenost. Když je senzor neaktivní, pak dva sloty snímají stejné množství infračerveného záření. Okolní množství vyzařuje z venku, ze stěn nebo z místnosti atd.
Když projde lidské tělo nebo zvíře, zachytí první otvor senzoru PIR. To způsobí pozitivní diferenciální změnu mezi dvěma půlemi. Když lidské tělo opustí snímací oblast, senzor vytvoří zápornou diferenciální změnu mezi dvěma půlemi. Samotný infračervený senzor je umístěn v hermeticky uzavřeném kovu, aby se zlepšila vlhkost / teplota / hluk / odolnost. K ochraně snímacího prvku je okno, které je vyrobeno z typicky potaženého silikonového materiálu.
PIR senzor pracuje
Obvod detekce pohybu využívající PIR senzor
Ve výše uvedeném segmentu jsme se naučili vývody PIR senzoru, nyní pojďme studovat jednoduchou aplikaci PIR senzoru. Níže uvedený diagram znázorňuje obvod snímače PIR detektoru pohybu . V přítomnosti lidské infračervené energie nebo záření infračervený senzor detekuje energii a okamžitě ji převádí na drobné elektrické impulsy, které jsou dostatečné k aktivaci tranzistor BC547 do vedení a aby se jeho kolektor snížil.
Obvod detekce pohybu pomocí PIR senzoru
Jako komparátor je nastaven IC741 - který se skládá z 8 pinů. Čím je pin3 přidělen jako referenční vstup, zatímco Pin2 jako snímací vstup. Když kolektorová svorka tranzistoru poklesne, potenciální pin2 IC se sníží než potenciální pin3. Okamžitě zvyšuje výstup IC a spouští budicí relé sestávající z dalšího tranzistoru a relé. Relé spouští a zapíná výstražné zařízení, které je připojeno k obvodu.
Kondenzátor 100uF / 25V zajišťuje, že relé zůstane zapnuté i po vypnutí pasivního infračerveného senzoru, pravděpodobně kvůli výstupu zdroje záření. PIR čidlo musí být řádně uzavřeno v krytu Fresnelovy čočky, aby byla zajištěna dostatečná účinnost.
Projekty založené na PIR senzorech s abstrakty
Porozuměním použití a omezení senzorů dává jasnou představu o vývoji projektů. Pokročilé projekty jako SCADA, fuzzy logická kontrola , získávání dat obvykle přijímá vestavěné systémy a tyto projekty vyžadují znalost softwarové domény, zejména jazyk C. Zde jsou uvedeny podrobnosti o několika projektech založených na pasivních infračervených senzorech s popisem.
Systém automatického otevírání dveří založený na senzoru PIR
Hlavním cílem tohoto projektu je otevírání a zavírání dveří na místech, kde je přítomnost osoby povinná - například hotely, nákupní centra, divadla atd. tento projekt se skládá ze senzoru PIR, který snímá přítomnost lidského těla a vysílá impulsy do 8051 mikrokontrolér . Tento mikrokontrolér ovládá ovladač motoru zasíláním vhodných impulzů na jeho vstup a uvolnění kolíků.
Bezpečnostní výstražný systém založený na PIR senzoru
Hlavním záměrem tohoto projektu je zajistit bezpečnost. Tento projekt je založen na PIR senzoru s integrovaným obvodem, který generuje sirénu. Tento senzor snímá infračervené záření vyzařované lidmi a poté poskytuje digitální výstup. Tento digitální výstup je aplikován na UM3561 IC. Generuje tedy zvuk, když je detekováno jakékoli lidské tělo. UM3561 IC je ROM IC, který generuje tóny více sirén, jako jsou sirény hasičských vozidel, sanitky, zvuky kulometů a policejní sirény.
Robot detekce člověka pomocí PIR senzoru
Robot pro detekci člověka využívající PIR senzor detekuje hlavně člověka a je založen na 8bitový mikrokontrolér . Pasivní infračervené senzory sloužící k detekci lidí a tento projekt se používá hlavně k záchraně lidí uvízlých v troskách během zemětřesení. V podstatě přináší lidi uvězněné pod troskami na povrch, čímž je účinně šetří.
Řízení krokového motoru na základě PIR senzoru
Hlavním cílem tohoto projektu je ovládání krokového motoru pomocí PIR senzoru. Tento projekt je založen hlavně na robotická technologie . Tato technologie se používá hlavně pro pokročilé aplikace. V tomto projektu se interně používá PIR senzor pro vynikající výkon - IR senzor se používá v poplašné systémy proti vloupání , světelné spínače, monitorování přítomnosti návštěvníků a roboty. V robotice jsou krokové motory široce používány a nabízejí nepřetržité otáčení i úžasnou přesnost.
Byl tedy diskutován přehled základů PIR senzoru a jeho aplikací. Tyto senzory se používají v mnoha aplikacích, například při monitorování v reálném čase, včetně fyzického zdraví, elektronické zabezpečovací systémy , atd. Kromě toho za jakoukoli pomoc týkající se tohoto tématu nebo nápady projektů založené na senzorech , můžete nás kontaktovat komentářem v sekci komentářů níže.
Fotografické kredity:
