Za založenie bezdrôtová komunikácia so vzdialeným zariadením zvyčajne používame rádiové vlny, optické žiarenie a niekedy akustické vlny. Tieto typy bezdrôtových komunikácií v zásade menia svoje frekvencie. Všetky tieto komunikácie majú variabilné frekvencie počnúc pásmami ako HF, LF, VHF, UHF pásma atď. Optické žiarenie využíva infračervený a viditeľný úsek spektra akustických vĺn ultrazvukovú časť frekvenčného spektra a mikro a milimetrové vlny sa označujú ako rádiové vlny.
Pasívny infračervený senzor
IR žiarenie je časť elektromagnetického spektra, ktorá má vlnové dĺžky menšie ako mikrovlny a dlhšie ako vlnové dĺžky viditeľného svetla. Infračervená oblasť je od 0,75 um do 1 000 um, infračervené vlny sú príliš malé na to, aby ich bolo možné vidieť v ľudských očiach. Ak je oblasť vlnovej dĺžky od 0,75 um do 3 um - nazýva sa to tak, že v blízkosti infračervenej oblasti sa oblasť od 3 um do 6 um nazýva stredná infračervené, a ak je oblasť vyššia ako 6 um, potom sa nazýva ako infračervené.
Tieto žiarenia sa široko používali v rôznych senzoroch a elektronických prístrojoch. Priamo z televízora diaľkové ovládače používajú zložité zariadenia, ako napríklad zariadenia na nočné videnie, infračervené vlny. Nasledujúca časť pojednáva o Základy snímača PIR a jeho aplikácie .
Pasívny infračervený senzor (PIR)
Termín PIR je krátka forma pasívnej infra červenej. Pojem „pasívny“ označuje, že senzor sa aktívne nezúčastňuje procesu, čo znamená, že sám nevydáva uvedené infračervené signály, skôr pasívne detekuje infračervené žiarenie prichádzajúce z ľudského tela v okolí.
PIR senzor
Zistené žiarenie sa prevedie na elektrický náboj, ktorý je úmerný zistenej úrovni žiarenia. Potom je tento náboj ďalej vylepšený zabudovaným FET a privádzaný na výstupný kolík zariadenia, ktorý sa stáva použiteľným pre externý obvod pre ďalšie spustenie a zosilnenie stupňov alarmu. Dosah snímača PIR je až 10 metrov v uhle + 15 ° alebo -15 °.
Nasledujúci obrázok zobrazuje typickú konfiguráciu pinov PIR snímača, ktorá je celkom jednoduchá na pochopenie vývodov a je možné ich ľahko usporiadať do pracovného obvodu pomocou nasledujúcich bodov:
Konfigurácia kolíka PIR
Pasívne infračervené snímače pozostávajú z troch kolíkov, ako je to znázornené na obrázku vyššie.
- Pin1 zodpovedá odtokovej svorke prístroja, ktorá by mala byť pripojená na kladný zdroj 5V DC.
- Pin2 zodpovedá zdrojovej svorke zariadenia, ktorá by mala byť pripojená k uzemňovacej svorke cez 100K alebo 47K odpor. Pin2 je výstupný pin senzora a detegovaný infračervený signál sa prenáša z pinu 2 senzora do zosilňovača.
- Pin3 snímača je pripojený k zemi.
Princíp práce so senzorom PIR
Senzory PIR sú komplikovanejšie ako ostatné senzory, pretože sa skladajú z dvoch slotov. Tieto sloty sú vyrobené zo špeciálneho materiálu citlivého na IR. Fresnelova šošovka slúži na to, aby videli, že dva sloty PIR vidia až na určitú vzdialenosť. Keď je senzor neaktívny, potom dva sloty snímajú rovnaké množstvo IR. Množstvo prostredia vyžaruje z exteriéru, stien alebo miestnosti atď.
Keď okolo prejde ľudské telo alebo zviera, zachytí prvý slot PIR snímača. To spôsobí pozitívnu diferenciálnu zmenu medzi dvoma bisektmi. Keď ľudské telo opustí snímaciu oblasť, senzor vygeneruje negatívnu diferenciálnu zmenu medzi dvoma bisektmi. Samotný infračervený snímač je uložený v hermeticky uzavretom kove, aby sa zlepšila vlhkosť / teplota / hluk / imunita. Existuje okienko, ktoré je vyrobené z obvykle potiahnutého silikónového materiálu na ochranu snímacieho prvku.
Funguje PIR senzor
Obvod detekcie pohybu využívajúci PIR senzor
Vo vyššie uvedenom segmente sme sa naučili vývody PIR snímača, poďme teraz študovať jednoduchú aplikáciu PIR snímača. Nasledujúci diagram zobrazuje obvod snímača PIR detektora pohybu . V prítomnosti ľudskej infračervenej energie alebo žiarenia infračervený senzor detekuje energiu a okamžite ju prevedie na malé elektrické impulzy, ktoré stačia na aktiváciu tranzistor BC547 do vedenia a aby jeho kolektor klesol.
Obvod detekcie pohybu pomocou senzora PIR
Ako komparátor je nastavená IC741 - ktorá sa skladá z 8 pinov. V čom je pin3 pridelený ako referenčný vstup, zatiaľ čo Pin2 ako snímací vstup. Keď kolektorová svorka tranzistora klesne na nízku hodnotu, potom potenciálny pin2 IC je nižší ako potenciálny pin3. Okamžite zvýši výstup IC, čím spustí ovládač relé pozostávajúci z iného tranzistora a relé. Relé spúšťa a zapína výstražné zariadenie, ktoré je pripojené k obvodu.
Kondenzátor 100uF / 25V zaisťuje, že relé zostane zapnuté aj po vypnutí pasívneho infračerveného senzora, a to pravdepodobne z dôvodu výstupu zdroja žiarenia. PIR senzorové zariadenie musí byť správne uzavreté v kryte Fresnelovej šošovky, aby sa zabezpečilo dostatočné zvýšenie jeho účinnosti.
Projekty založené na senzore PIR s abstraktmi
Pochopením použitia a obmedzení senzorov dáva jasnú predstavu o vývoji projektov. Projekty na pokročilej úrovni ako SCADA, fuzzy logické riadenie , získavanie údajov zvyčajne prijíma vložené systémy a tieto projekty si vyžadujú znalosť softvérovej domény, najmä jazyka C. Tu sú uvedené podrobnosti o niekoľkých projektoch založených na pasívnych infračervených senzoroch s popisom.
Systém automatického otvárania dverí založený na senzore PIR
Hlavným cieľom tohto projektu je otváranie a zatváranie dverí na miestach, kde je prítomnosť osoby povinná - napríklad hotely, nákupné centrá, divadlá atď. tento projekt sa skladá zo senzora PIR, ktorý sníma prítomnosť ľudského tela a vysiela impulzy do systému Mikrokontrolér 8051 . Tento mikrokontrolér riadi vodič motora zasielaním vhodných impulzov na jeho vstup a uvoľňovacích pinov.
Bezpečnostný výstražný systém založený na PIR senzore
Hlavným zámerom tohto projektu je poskytnúť bezpečnosť. Tento projekt je založený na PIR senzore s integrovaným obvodom, ktorý generuje sirénu. Tento snímač sníma infračervené žiarenie emitované ľuďmi a poskytuje digitálny výstup. Tento digitálny výstup je aplikovaný na UM3561 IC. Teda generuje zvuk, keď je detekované akékoľvek ľudské telo. UM3561 IC je ROM IC, ktorý generuje tóny viacerých sirén, ako sú sirény hasičských vozidiel, sanitné sirény, zvuk guľometov a policajné sirény.
Robot na detekciu ľudí využívajúci PIR senzor
Robot na detekciu ľudí využívajúci PIR senzor detekuje hlavne človeka a je založený na 8-bitový mikrokontrolér . Pasívne infračervené senzory používané na detekciu ľudí a tento projekt sa používajú hlavne na záchranu ľudí uviaznutých v troskách počas zemetrasenia. V zásade vynáša ľudí uviaznutých pod troskami na povrch, čím ich efektívne šetrí.
Ovládanie krokového motora na základe PIR senzora
Hlavným cieľom tohto projektu je riadenie krokového motora pomocou PIR snímača. Tento projekt je založený hlavne na robotická technológia . Táto technológia sa používa hlavne pre pokročilé aplikácie. V tomto projekte sa interne používa PIR senzor pre vynikajúci výkon - IR senzor sa používa v poplašné systémy proti vlámaniu , svetelné spínače, monitorovanie prítomnosti návštevníkov a roboty. V robotike sa krokové motory používajú veľmi často a ponúkajú nepretržité otáčanie aj úžasnú presnosť.
Preto sa diskutovalo o prehľade základných informácií o PIR senzoroch a ich aplikáciách. Tieto snímače sa používajú v mnohých aplikáciách, napríklad pri monitorovaní v reálnom čase vrátane fyzického zdravia, elektronické zabezpečovacie systémy , atď. Okrem toho za každú pomoc týkajúcu sa tejto témy alebo projektové nápady založené na senzoroch , môžete nás kontaktovať komentovaním v sekcii komentárov nižšie.
Fotografické úvery:
