Domaća LED svjetiljka na bazi IR senzora HC-SR501. Recenzija infracrvenog senzora pokreta HC-SR501 Aktivni senzori pokreta

Infracrveni senzor kretanje (PIR Senzor pokreta) HC-SR501 (DSN-FIR800) koristi se za otkrivanje kretanja objekata u kontroliranom području koji emitiraju infracrveno zračenje (toplinu). Princip rada senzora temelji se na piroelektricitetu.

Piroelektricitet je svojstvo generiranja određenog električno polje pri ozračivanju materijala infracrvenim (toplinskim) zrakama. Iznad osjetljivi element Ugrađena je Fresnelova leća koja se koristi za povećanje radijusa gledanja i pojačavanje dolaznog infracrvenog signala.

Moduli HC-SR501 je modul koji se sastoji od 500BP IR senzora, Fresnelove leće i upravljačkog modula BISS0001 mikro kruga. Način rada modula postavlja se skakačem (mod H ili mod L).

Načini rada

Način rada modula postavlja se skakačem. Postoje dva načina rada - način H i način L. Na fotografiji je modul postavljen na način H.

• Način H- u ovom načinu rada, kada se senzor aktivira nekoliko puta zaredom, njegov izlaz (na izlazu) ostaje na visokoj logičkoj razini. Crveni džemper.
• L način rada- u ovom načinu rada, svaki put kada se senzor aktivira na izlazu se pojavljuje zaseban impuls. Žuti džemper.

Bilješka:
Ovaj primjer nema blok za kratkospojnik, ali postoje kontakti na ploči za brtvljenje kratkospojnika, a opcija H je već zatvorena s tiskanim vodičem.
Kako biste odabrali način L, morate ukloniti tvornički kratkospojnik (kao što je prikazano na slici).

Ključne značajke HC-SR501

• Boja: bijelo zelena
• Dimenzije: 3,2 cm x 2,4 cm x 1,8 cm (približno)
• Kontrolna ploča infracrvenog senzora
• Osjetljivost i vrijeme odgode mogu se podesiti
• Radni napon: DC 4,5V-20V
• Trenutno:<60 mA
• Izlazni napon: visoki/niski signal: 3,3 V TTL izlaz
• Raspon detekcije: 3 - 7M (može se podesiti)
• Raspon detekcije:<140 °
• Vrijeme odgode: 5-200S (može se podesiti, zadano 5s -3%)
• Zaključavanje vremena: 2,5 s (zadano)
• Okidač: L: okidač koji se ne ponavlja H: okidač za ponavljanje (zadano)
• Radna temperatura: -20 – 80°C
• Metoda okidanja: L jedinstveni okidač / H ponovljivi okidač

Kontakti:

VAN(izlazni signal) – kontakt za razmjenu podataka između senzora i mikrokontrolera;
VCC– napon napajanja (4,5 - 20V);
GND- opći kontakt.


Infracrveni senzor pokreta HC-SR501 Ne preporuča se koristiti na mjestima s naglim promjenama temperature (oštar val infracrvenog zračenja) od grijanja će se percipirati kao pojava pokretnog objekta, što može izazvati lažni alarm.
Modul HC-SR501 često se koristi u sigurnosnim alarmima, kao iu pametnim kućama za kontrolu rasvjete kada se osoba pojavi u prostoriji.

Senzori kretanja su uređaji koji reagiraju na pokretne objekte, a ne na nepokretne objekte. Po tome se razlikuju od senzora prisutnosti koji su konfigurirani za aktiviranje kada pokretni objekti nestanu u kontroliranom području.

Drugim riječima, uređaj koji kontrolira kretanje trebao bi raditi kada se čovjek nalazi unutar promatranog prostora, kada se kreće ili ukoči, ali barem samo miče prstima. U isto vrijeme, uređaji za kontrolu prisutnosti aktiviraju se kada ljudi potpuno napuste prostoriju ili u njoj ostane potpuno smrznuta osoba, ne čineći nikakve pokrete.

Principi rada senzora kretanja

Obje grupe ovih senzora mogu raditi na temelju:

hvatanje zvučnih vibracija osjetljivim akustičnim sustavima;

detektiranje toplinskog zračenja uzrokovanog ljudskim tijelom infracrvenim prijamnicima pasivno djelovanje;

preklapajuće infracrvene zrake nevidljive ljudskom oku, usmjerene od emitera prema prijemniku aktivna metoda.

Postoje i drugi načini otkrivanja osobe u pokretu, ali se oni, kao i akustična metoda, rijetko koriste. A u kućanskim uređajima najčešće se koriste senzori pokreta koji rade s elektromagnetskim oscilacijama valova smještenih u infracrvenom spektru. Opisani su u.

Prijemnici IR senzora imaju zajednički princip rada.

Senzori pokreta i prisutnosti detektiraju infracrveno zračenje raspoređeno u svim smjerovima od bilo kojeg objekta koji se nalazi u području gledanja. Toplinske zrake, kao u konvencionalnom optičkom sustavu, na primjer, kamera, padaju na segmentiranu leću koja radi na Fresnelovom principu.

Ovaj dizajn od stakla ili optičke plastike izrađen je s velikim brojem koncentričnih sektora/segmenata, od kojih svaki oblikuje uski snop paralelnih toplinskih zraka na IR senzor.

Također se naziva i izraz "PIR senzor" jer ima piroelektrični učinak - stvara električno polje proporcionalno rezultirajućem protoku topline. Signal koji prima obrađuju elektronički uređaji.

Za većinu dizajna senzora, pirodetektor radi s analognim vrijednostima. Primjer bi bio .

Malih je dimenzija, radi na mikro krugu, ima tri terminala za spajanje strujnih i teretnih žica i dva potenciometra za podešavanje. Kada se aktivira, proizvodi upravljački električni signal od 3,3 volta i struju od nekoliko miliampera.

Nedavno su se počeli uvoditi blokovi koji vrše dvostruku konverziju i obradu naredbi na temelju .

To omogućuje korištenje mikroprocesorskih uređaja i računalnih tehnologija za daljnje transformacije signala i formiranje različitih upravljačkih algoritama za automatske uređaje.

I analogni elektronički i digitalni senzori povezani su s izvorima napajanja i imaju izlazne uređaje koji prebacuju opterećenje u primarnoj mreži.

Algoritam rada elektronike temelji se na jednom od principa:

detektor pokreta;

ostati pokrenut.

Kada se osoba pojavi u polju djelovanja senzora, svojom prisutnošću mijenja toplinsku ravnotežu okoline, a sve njezine pokrete bilježi Fresnelova leća poput leće fotoaparata. Elektroničke jedinice se aktiviraju i daju električni signal upravljačkom kontaktu.

Tu prestaju funkcije samog senzora, iako proces prebacivanja aktuatora još nije dovršen, a snaga kontrolnog signala senzora kretanja za uključivanje rasvjetnih tijela, uključivanje zvučne sirene, slanje SMS-a na mobilni telefon ili obavljanje drugih poslova nije dovoljno.

Ovaj signal se mora pojačati i prenijeti na snažan kontakt za prebacivanje opterećenja.

Senzor pokreta HC-SR501 koji smo prethodno pregledali ne može sam obavljati te funkcije. Da biste ih implementirali, možete sastaviti jednostavnu tranzistorsku sklopku na temelju .

Priključci VCC i GND senzora kretanja i ključa napajaju se naponom = 4,5÷20 volti iz dodatnog izvora, a upravljački signal s OUT pina senzora dovodi se do istoimenog priključka pojačala. Opterećenje odgovarajućeg napona spojeno je na izlazni krug.

Ako koristite ovu shemu za uključivanje mobilnog telefona, možete primiti SMS na svoj mobilni telefon, koji će signalizirati pojavu neočekivanih gostiju u sigurnosnoj zoni.

Većina gotovih modula za rasvjetne krugove sa senzorima kretanja ima ugrađeno pojačalo i kontakt za napajanje koji uključuje strujni krug opterećenja. Dizajni takvih jedinica, napajanih iz mreže od ≈220 volti, imaju tri terminala za spajanje žica izravno na tijelu, od kojih dva daju napajanje (faza L i nula N), a treći L" zajedno s nula N koristi se za uklopne svjetiljke.

Aktivni senzori pokreta

Uređaji koji rade na principu praćenja kanala između IC odašiljača i prijamnika imaju približno isti algoritam, podešen na zajedničku frekvenciju, poput TV daljinskog upravljača ili bežičnog računalnog miša sa svojim prijamnicima. Mogu imati autonomno napajanje, neovisno o stacionarnoj električnoj mreži.

U ovom slučaju provodi se jedna od shema rasporeda modula izravne ili rotacijske metode oblikovanja staze pomoću ogledala.

Dijagrami spajanja senzora

Električni dijagram za jednostavno spajanje prikazano na slici.

S ovom vezom način rada svjetiljke u potpunosti odgovara algoritmu postavljenom elektroničkim sklopom i podešava se potenciometrima za podešavanje.

Na jednostavnim konstrukcijama senzora instalirana su dva regulatora:

1. LUX - razina osvjetljenja, nakon čijeg se postizanja aktivira senzor (na primjer, nema potrebe za korištenjem električnog svjetla po sunčanom vremenu). Za regulaciju, njegova najviša vrijednost je početno postavljena;

2. VRIJEME - trajanje mjerača vremena, odnosno, drugim riječima, duljina vremena u kojem će lampa biti upaljena nakon detekcije pokreta. Obično je postavljena minimalna vrijednost, jer će se sa svakim novim pokretom senzor stalno ponovno pokretati.

Obično su ova dva parametra podešavanja dovoljna za podešavanje upravljanja kućanskim svjetiljkama. Postoje još dva potenciometra:

1. SENS - osjetljivost ili raspon. Koristi se za smanjenje kontrolne zone u slučajevima kada ju nije moguće ograničiti promjenom orijentacije senzora kretanja;

2. MIC - razina akustične buke ugrađenog mikrofona pri kojoj se aktivira senzor. Ali u domaćim uvjetima ova funkcija nije potrebna - senzor će se aktivirati stranim zvukovima automobila koji prolaze, dječjim uzvicima ...

Dijagram spajanja svjetiljke na dva senzora

Ova metoda se koristi na mjestima gdje postoji potreba za kontrolom rasvjete s dvije udaljene točke s ograničenom vidljivošću za jedan senzor.

Istoimeni stezaljke međusobno su paralelno spojene i izlaze na mrežu napajanja i rasvjetni uređaj. Kada se aktivira izlazni kontakt bilo kojeg senzora, lampica svijetli.

Dijagram spajanja preko prekidača

Ova se metoda koristi pri dodavanju jedinice senzora kretanja na postojeću svjetiljku s prekidačem. Kada je prekidač uključen, strujni krug radi u potpunosti kako je konfigurirala elektronika. A kada je kontakt otvoren, faza se uklanja iz napajanja i senzor pokreta je onemogućen.

Praksa je pokazala da je među vlasnicima stanova, kada napuštaju prostor, ostala navika automatskog gašenja svjetla prekidačem. Nakon toga, kada osoba uđe u prostoriju, senzor pokreta je onemogućen. Kako bi se uklonile takve situacije, kontakti prekidača se zaobilaze, što rezultira prijelazom na prethodni krug.

U ovom krugu, uključivanje potpuno zaobilazi izlazni kontakt senzora kretanja. Koristi se kada je osoba dugo u nepomičnom položaju, a tajmer ima kratku brzinu zatvarača i morate napraviti nepotrebne ometajuće pokrete da biste uključili svjetiljku.

Dijagram spajanja za snažna opterećenja s elektromagnetskim uređajima

Jedinica senzora kretanja s kontaktima male snage može se koristiti za rasvjetna tijela vrlo velike snage. Za to se koristi srednji uređaj - relej ili kontaktor odgovarajuće snage. Njegov namot je spojen na kontakt male snage senzora, a kontakt napajanja prebacuje opterećenje sustava rasvjete.

U ovoj shemi, kao iu svim ostalima, potrebno je točno izračunati uključene snage i odabrati kontakte za napajanje za njih. Nakon puštanja u pogon svakako izmjerite struje opterećenja i ponovno ih usporedite sa snagom kontakata. Za pouzdan dugotrajni rad sustava potrebno je stvoriti rezervu snage.

Sličan krug s elektromagnetskim uređajima sposoban je za dugotrajan i pouzdan rad. No, ima dva značajna nedostatka:

1. povećana razina buke i posljedične elektromagnetske smetnje koje prate proces pomicanja armature tijekom sklopki;

2. stalno trošenje kontaktnog sustava zbog pražnjenja koja nastaju pri prekidu strujnog kruga, što zahtijeva periodično preventivno održavanje.

Triak i trinistorski krugovi nemaju te nedostatke.

Dijagram povezivanja za snažna opterećenja s poluvodičkim uređajima

U ovom slučaju nema buke niti bilo kakve smetnje. Ali za rad poluvodičkog uređaja potrebno je pretvoriti upravljački signal senzora kretanja u harmonik koji odgovara frekvenciji mrežnog napona. Da biste to učinili, stvoren je poseban odgovarajući krug koji proizvodi izmjeničnu struju.

Kad strujni krug za usklađivanje radi, triac je otvoren. a svjetiljke gore. Kada nema upravljačkog signala, triak se zatvara i rasvjeta kojom upravlja se gasi.

Nedostatak ove sheme je složenost dizajna odgovarajućeg signala elektroničkog uređaja.

Odabir mjesta ugradnje i načina orijentacije senzora

Ovisno o dizajnu, senzor pokreta može imati različit kut gledanja za kontrolu prostora od nekoliko stupnjeva do kružnog prikaza, koji se obično koristi za stropnu montažu.

Ti su kutovi raspoređeni u vodoravnoj i okomitoj ravnini, određuju područje promatranja i naznačeni su u dokumentaciji.

Senzori dizajnirani za zidnu montažu obično imaju pogled od oko 110÷120 ili 180 stupnjeva vodoravno i 15÷20 okomito.

Izvan ovog prostora senzori ne bilježe pokrete. Stoga je prilikom ugradnje senzora kretanja važno ne samo odabrati ih prema karakteristikama gledanja, već ih i prilagoditi nakon ugradnje kako bi ispravili smjer. Dizajni s pomičnim vidnim tijelom olakšavaju postavljanje, ali za druge uređaje potrebno je vrlo pažljivo razmisliti i izvesti početnu instalaciju.

Stropni senzori obično imaju horizontalni pogled od 360°, koji se proteže u konusu od vrha prema dolje. Njegovo područje upravljanja je mnogo veće, ali može imati i slijepe prostore u kutovima prostorija.

Utjecaj stranih tijela na rad senzora

Prilikom postavljanja i konfiguriranja senzora kretanja važno je uzeti u obzir uvjete njihovog postavljanja i procijeniti utjecaj na njihovu pouzdanost obližnjih objekata i raznih izvora energije. Toplinske grijalice, grane koje se njišu, automobili koji prolaze, dizala i drugi predmeti mogu uzrokovati česte lažne alarme.

Kada ih se nije moguće riješiti, osjetljivost uređaja se ogrubi potenciometrom ili se zona smetnji skrinira.

U ovom članku ću vam reći kako raditi sa senzorom HC-SR501 (PIR senzor). Senzor je jeftin i svestran, može se koristiti samostalno ili s mikroračunalom za izradu raznih projekata (protuprovalni sustavi ili automatizirani sustavi rasvjete)

Tehnički podaci

Napon napajanja: 4,8V…20V
Statička struja: 50mA
Izlazna razina: 3,3 V / niska 0 V
Vrijeme odgode: 0,5 - 200 s (podesivo)
Vrijeme zaključavanja: 2,5s
Radni kut:< 100
Radna temperatura: -15C … + 70C
Detekcija predmeta: 23 mm
Dimenzije: 33 mm x 25 mm x 24 mm

Opće informacije

Svaka osoba ili životinja s temperaturom iznad nule emitira toplinsku energiju u obliku zračenja. Ovo zračenje nije vidljivo ljudskom oku jer se emitira na infracrvenim valnim duljinama, ispod spektra koji ljudi mogu vidjeti. Mjerenje te energije nije isto što i mjerenje temperature. Budući da temperatura ovisi o toplinskoj vodljivosti, tako da kada osoba uđe u prostoriju, ne može odmah promijeniti temperaturu prostorije. Međutim, postoji jedinstvena infracrvena emisija zbog tjelesne temperature koju PIR senzor traži.
Princip rada infracrvenog senzora kretanja HC-SR501 je jednostavan, kada je uključen, senzor je konfiguriran za "Normalno" infracrveno zračenje unutar svoje zone detekcije. Zatim traži promjene, kao što je osoba koja hoda ili se kreće unutar nadziranog područja. Detektor koristi piroelektrični senzor za otkrivanje infracrvenog zračenja. To je uređaj koji stvara električnu struju kao odgovor na primanje infracrvenog zračenja. Budući da senzor ne emitira signal (kao što je prethodno spomenuti), kažnjava se kao "pasivan".Kada se detektira promjena, senzor HC-SR501 mijenja izlazni signal.

Kako bi se povećala osjetljivost i učinkovitost senzora HC-SR501, koristi se metoda fokusiranja infracrvenog zračenja na uređaj, a to se postiže korištenjem "Fresnelove leće". Leća je izrađena od plastike i ima oblik kupole te se zapravo sastoji od nekoliko malih Fresnelovih leća. Dok je plastika prozirna za ljude, zapravo je potpuno prozirna za infracrveno svjetlo, pa služi i kao filter.

HC-SR501 je jeftini PIR senzor koji je potpuno samostalan, može raditi sam ili uparen s mikrokontrolerom. Senzor ima podešavanje osjetljivosti koje mu omogućuje otkrivanje pokreta od 3 do 7 metara, a njegov se izlaz može podesiti tako da ostane visok u vremenskom razdoblju od 3 sekunde do 5 minuta. Također, senzor ima ugrađen stabilizator napona, tako da se može napajati sa konstantnog napona od 4,5 do 20 volti i troši malu količinu struje. HC-SR501 ima 3-pinski konektor, namjena je sljedeća:

Dodjela pinova
VCC- Pozitivni istosmjerni napon od 4,5 do 20 V DC.
IZLAZ- logički izlaz na 3,3 volta. LOW ne označava otkrivanje, HIGH znači da je netko otkriven.
GND- uzemljenje.

Ploča također ima dva potenciometra za podešavanje nekoliko parametara:
OSJETLJIVOST— postavlja maksimalnu i minimalnu udaljenost (od 3 do 7 metara).
VRIJEME— vrijeme tijekom kojeg će izlaz ostati VISOK nakon otkrivanja. Najmanje 3 sekunde, najviše 300 sekundi ili 5 minuta.

Namjena skakača:
H- ovo je postavka Zadrži ili Ponovi. U ovom položaju, HC-SR501 će nastaviti emitirati VISOKI signal sve dok detektira kretanje.
L- Ovo je opcija prekida ili neponavljanja. U ovom položaju izlaz će ostati VISOK tijekom perioda postavljenog postavkom potenciometra VRIJEME.

Na ploči HC-SR501 postoje dodatne rupe za dvije komponente, u blizini je oznaka, možete je pogledati uklanjanjem Fresnelove leće.

Namjena dodatnih rupa:
RT- Ovo je namijenjeno termistoru ili temperaturno osjetljivom otporniku. Dodavanje ovoga omogućuje HC-SR501 da se koristi na ekstremnim temperaturama i također poboljšava točnost detektora u određenoj mjeri.
R.L.- Ovo je priključak za svjetlosni otpornik ili fotootpornik. Dodavanjem komponente, HC-SR501 će raditi samo u mraku, što je uobičajena primjena za sustave osvjetljenja osjetljive na pokret.

Primjer br. 1: HC-SR501 kao samostalni uređaj.

Potrebni dijelovi:


Tranzistor 2SC1213 x 1 kom.

veza:
Kada uključite HC-SR501 potrebna je kalibracija koja traje od 30 do 60 sekundi, a senzor ima i “reboot” period od oko 6 sekundi (nakon aktivacije) za koje vrijeme ne reagira na pokrete. U ovom primjeru koristimo HC-SR501 i, kao i NPN tranzistor (u primjeru koristimo 2SC1213). Senzor HC-SR501 napaja se iz 5 V, budući da i relej zahtijeva istu snagu, a kao opterećenje koristi se žarulja od 220 V. Budući da je izlazni signal HC-SR501 slab (u praksi je dovoljan samo da se upali LED dioda), jedna od mogućnosti je korištenje bilo kojeg bipolarnog NPN tranzistora.

Pažnja! Pridržavajte se mjera opreza i budite oprezni!

Rad ovog kruga je vrlo jednostavan, nakon uključivanja i kalibracije, senzor počinje čitati očitanja. Kada se otkrije kretanje, senzor mijenja vrijednost na pinu "OUT".

Primjer #2: HC-SR501 dodavanje fotootpornika

Potrebni dijelovi:
Senzor pokreta HC-SR501 x 1 kom.
Relejni modul (1 kanal) x 1 kom.
Tranzistor 2SC1213 x 1 kom.
220V (75W) svjetiljka sa utičnicom x 1 kom.
Napajanje 5V x 1 kom.
Fotootpornik x 1 kom.
DuPont žica, 2,54 mm, 20 cm, F-M (žensko - muško) x 1 kom.

veza:
U sljedećem primjeru koristimo isti krug kao u primjeru br. 1, samo smo dodali fotootpornik. Mjesto za ugradnju fotootpornika nalazi se pored izlaznog konektora, označenog na pločici kao "RL". Možete lemiti izravno na ploču ili koristiti pin konektor za praktično spajanje Dupont žica. Glavna stvar je da fotootpornik nije blokiran od prirodnog svjetla prostorije, a također je zaštićen od svjetla lampe koju koristimo kao opterećenje. Slika ispod pokazuje gdje instalirati fotootpornik.

Nakon što je fotootpornik instaliran, uključite krug i pričekajte trenutak dok se senzor HC-SR501 ne kalibrira. Ako je sve ispravno spojeno (i upaljena su svjetla u sobi), ništa se neće dogoditi; fotootpornik sprječava pokretanje HC-SR501 kada je soba osvijetljena. Sada ugasite svjetla i HC-SR501 će se pokrenuti kad god otkrije aktivnost.

Primjer #3: HC-SR501 i Arduino

Potrebni dijelovi:
Arduino UNO R3 x 1 kom
Senzor pokreta HC-SR501 x 1 kom.
LED diode 5 mm x 3 kom.
Otpornik 0,125W, 320Om x 3 kom.
DuPont žica, 2,54 mm, 20 cm, F-M (žensko - muško) x 1 kom.

veza:
Iako je senzor HC-SR501 samostalan uređaj, može se spojiti na pin mikrokontrolera. U primjeru koristimo Arduino UNO R3 kontroler, u kojem možemo uzeti u obzir vrijeme uključivanja i period resetiranja. Na taj način uređaj može biti precizniji jer nećete pokušavati osjetiti kretanje prema naprijed kada senzor nije spreman. Također možete spojiti nekoliko HC-SR501 senzora na Arduino, što će vam omogućiti praćenje kretanja na različitim mjestima.
U sljedećem primjeru spojit ćemo jedan HC-SR501 na Arduino i koristiti tri LED diode kao indikaciju, od kojih svaka prikazuje status senzora:

• Crveni LED— ovaj LED signalizira da senzor nije spreman.
• Žuti LED- Ova LED dioda označava da je senzor spreman za otkrivanje pokreta.
• Zeleni LED— ova LED dioda svijetli 3 sekunde kada se senzor aktivira. Umjesto LED-a, možete kontrolirati vanjski izlaz (kao što je relejni modul koji smo ranije koristili).

Dijagram povezivanja:

Prespojnik na HC-SR501 mora biti postavljen u položaj "L", a vrijeme također mora biti postavljeno na minimum (5 sekundi), za to okrenite potenciometar ulijevo do kraja. Sada kada ste svi povezani, trebate učitati skicu.

/* Testirano na Arduino IDE 1.8.0 Datum testiranja 12.8.2016. */ int detektirana LED = 13; // Navedite pin int readyLED = 12; // Navedite pin int waitLED = 11; // Navedite pin int pirPin = 7; // Navedite pin senzora int motionDetected = 0; // Varijabla za detekciju pokreta int pirValue; // Varijabla za pohranjivanje vrijednosti iz PIR void setup() ( pinMode(detectedLED, OUTPUT); // Postavljanje pina kao izlaza pinMode(readyLED, OUTPUT); // Postavljanje pina kao izlaza pinMode(waitLED, OUTPUT) ; // Postavljanje pina kao izlaza pinMode(pirPin, INPUT); // Postavljanje pina kao ulaza // Početna odgoda 1 minuta, za stabilizaciju senzora // digitalWrite(detectedLED, LOW); digitalWrite(readyLED, LOW); digitalWrite( waitLED, HIGH); delay( 60000); digitalWrite(readyLED, HIGH); digitalWrite(waitLED, LOW); ) void loop() ( pirValue = digitalRead(pirPin); // Očitaj vrijednost sa senzora pokreta if (pirValue = = 1) // Ako postoji kretanje, napravite odgodu od 3 s. ( digitalWrite(detectedLED, HIGH); motionDetected = 1; delay(3000); ) else ( digitalWrite(detectedLED, LOW); ) // Odgoda nakon okidanja // if (motionDetected == 1) ( digitalWrite (detectedLED, LOW); digitalWrite(readyLED, LOW); digitalWrite(waitLED, HIGH); delay(6000); digitalWrite(readyLED, HIGH); digitalWrite(waitLED, LOW); otkriveno kretanje = 0; ) )

Testirano na Arduino IDE 1.8.0 Datum testiranja: 12.08.2016 int otkriven LED = 13; // Navedite pin int ReadyLED = 12 ; // Navedite pin int čekajLED = 11; // Navedite pin int pirPin = 7 ; // Navedite pin senzora int detektirano kretanje = 0; // Varijabla za detekciju pokreta int pirVrijednost ; // Varijabla za pohranu vrijednosti iz PIR-a void setup() pinMode(detectedLED, OUTPUT); // Postavi pin kao izlaz pinMode(readyLED, IZLAZ); // Postavi pin kao izlaz pinMode(waitLED, OUTPUT); // Postavi pin kao izlaz pinMode(pirPin, INPUT); // Postavi pin kao ulaz // Početna odgoda 1 minuta za stabilizaciju senzora // digitalWrite(readyLED, LOW); digitalWrite(waitLED, HIGH); kašnjenje (60000); digitalWrite(readyLED, HIGH); digitalWrite(waitLED, LOW); void petlja() pirVrijednost = digitalRead(pirPin); // Očitajte vrijednost sa senzora kretanja if (pirValue == 1 ) // Ako postoji kretanje, napravite odgodu od 3 s. digitalWrite(detectedLED, HIGH); otkriveno kretanje = 1; kašnjenje (3000); drugo digitalWrite(detectedLED, LOW);

U ovom članku ću vam reći kako raditi sa senzorom HC-SR501 (PIR senzor). Senzor je jeftin i svestran, može se koristiti samostalno ili s mikroračunalom za izradu raznih projekata (protuprovalni sustavi ili automatizirani sustavi rasvjete)

Tehnički podaci

Napon napajanja: 4,8V…20V
Statička struja: 50mA
Izlazna razina: 3,3 V / niska 0 V
Vrijeme odgode: 0,5 - 200 s (podesivo)
Vrijeme zaključavanja: 2,5s
Radni kut:< 100
Radna temperatura: -15C … + 70C
Detekcija predmeta: 23 mm
Dimenzije: 33 mm x 25 mm x 24 mm

Opće informacije

Svaka osoba ili životinja s temperaturom iznad nule emitira toplinsku energiju u obliku zračenja. Ovo zračenje nije vidljivo ljudskom oku jer se emitira na infracrvenim valnim duljinama, ispod spektra koji ljudi mogu vidjeti. Mjerenje te energije nije isto što i mjerenje temperature. Budući da temperatura ovisi o toplinskoj vodljivosti, tako da kada osoba uđe u prostoriju, ne može odmah promijeniti temperaturu prostorije. Međutim, postoji jedinstvena infracrvena emisija zbog tjelesne temperature koju PIR senzor traži.
Princip rada infracrvenog senzora kretanja HC-SR501 je jednostavan, kada je uključen, senzor je konfiguriran za "Normalno" infracrveno zračenje unutar svoje zone detekcije. Zatim traži promjene, kao što je osoba koja hoda ili se kreće unutar nadziranog područja. Detektor koristi piroelektrični senzor za otkrivanje infracrvenog zračenja. To je uređaj koji stvara električnu struju kao odgovor na primanje infracrvenog zračenja. Budući da senzor ne emitira signal (kao što je prethodno spomenuti ultrazvučni senzor), kažnjava se kao "pasivan". Kada se otkrije promjena, senzor HC-SR501 mijenja izlazni signal.

Kako bi se povećala osjetljivost i učinkovitost senzora HC-SR501, koristi se metoda fokusiranja infracrvenog zračenja na uređaj, a to se postiže korištenjem "Fresnelove leće". Leća je izrađena od plastike i ima oblik kupole te se zapravo sastoji od nekoliko malih Fresnelovih leća. Dok je plastika prozirna za ljude, zapravo je potpuno prozirna za infracrveno svjetlo, pa služi i kao filter.

HC-SR501 je jeftini PIR senzor koji je potpuno samostalan, može raditi sam ili uparen s mikrokontrolerom. Senzor ima podešavanje osjetljivosti koje mu omogućuje otkrivanje pokreta od 3 do 7 metara, a njegov se izlaz može podesiti tako da ostane visok u vremenskom razdoblju od 3 sekunde do 5 minuta. Također, senzor ima ugrađen stabilizator napona, tako da se može napajati sa konstantnog napona od 4,5 do 20 volti i troši malu količinu struje. HC-SR501 ima 3-pinski konektor, namjena je sljedeća:

Dodjela pinova
VCC- Pozitivni istosmjerni napon od 4,5 do 20 V DC.
IZLAZ- logički izlaz na 3,3 volta. LOW ne označava otkrivanje, HIGH znači da je netko otkriven.
GND- uzemljenje.

Ploča također ima dva potenciometra za podešavanje nekoliko parametara:
OSJETLJIVOST— postavlja maksimalnu i minimalnu udaljenost (od 3 do 7 metara).
VRIJEME— vrijeme tijekom kojeg će izlaz ostati VISOK nakon otkrivanja. Najmanje 3 sekunde, najviše 300 sekundi ili 5 minuta.

Namjena skakača:
H- ovo je postavka Zadrži ili Ponovi. U ovom položaju, HC-SR501 će nastaviti emitirati VISOKI signal sve dok detektira kretanje.
L- Ovo je opcija prekida ili neponavljanja. U ovom položaju izlaz će ostati VISOK tijekom perioda postavljenog postavkom potenciometra VRIJEME.

Na ploči HC-SR501 postoje dodatne rupe za dvije komponente, u blizini je oznaka, možete je pogledati uklanjanjem Fresnelove leće.

Namjena dodatnih rupa:
RT- Ovo je namijenjeno termistoru ili temperaturno osjetljivom otporniku. Dodavanje ovoga omogućuje HC-SR501 da se koristi na ekstremnim temperaturama i također poboljšava točnost detektora u određenoj mjeri.
R.L.- Ovo je priključak za svjetlosni otpornik ili fotootpornik. Dodavanjem komponente, HC-SR501 će raditi samo u mraku, što je uobičajena primjena za sustave osvjetljenja osjetljive na pokret.

Primjer br. 1: HC-SR501 kao samostalni uređaj.

Potrebni dijelovi:


Tranzistor 2SC1213 x 1 kom.

veza:
Kada uključite HC-SR501 potrebna je kalibracija koja traje od 30 do 60 sekundi, a senzor ima i “reboot” period od oko 6 sekundi (nakon aktivacije) za koje vrijeme ne reagira na pokrete. U ovom primjeru koristimo HC-SR501 i relejni modul (1-kanalni), kao i NPN tranzistor (u primjeru koristimo 2SC1213). Senzor HC-SR501 napaja se iz 5 V, budući da i relej zahtijeva istu snagu, a kao opterećenje koristi se žarulja od 220 V. Budući da je izlazni signal HC-SR501 slab (u praksi je dovoljan samo da se upali LED dioda), jedna od mogućnosti je korištenje bilo kojeg bipolarnog NPN tranzistora.

Pažnja! Pridržavajte se mjera opreza i budite oprezni!

Rad ovog kruga je vrlo jednostavan, nakon uključivanja i kalibracije, senzor počinje čitati očitanja. Kada se otkrije kretanje, senzor mijenja vrijednost na pinu "OUT".

Primjer #2: HC-SR501 dodavanje fotootpornika

Potrebni dijelovi:
Senzor pokreta HC-SR501 x 1 kom.
Relejni modul (1 kanal) x 1 kom.
Tranzistor 2SC1213 x 1 kom.
220V (75W) svjetiljka sa utičnicom x 1 kom.
Napajanje 5V x 1 kom.
Fotootpornik x 1 kom.
DuPont žica, 2,54 mm, 20 cm, F-M (žensko - muško) x 1 kom.

veza:
U sljedećem primjeru koristimo isti krug kao u primjeru br. 1, samo smo dodali fotootpornik. Mjesto za ugradnju fotootpornika nalazi se pored izlaznog konektora, označenog na pločici kao "RL". Možete lemiti izravno na ploču ili koristiti pin konektor za praktično spajanje Dupont žica. Glavna stvar je da fotootpornik nije blokiran od prirodnog svjetla prostorije, a također je zaštićen od svjetla lampe koju koristimo kao opterećenje. Slika ispod pokazuje gdje instalirati fotootpornik.

Nakon što je fotootpornik instaliran, uključite krug i pričekajte trenutak dok se senzor HC-SR501 ne kalibrira. Ako je sve ispravno spojeno (i upaljena su svjetla u sobi), ništa se neće dogoditi; fotootpornik sprječava pokretanje HC-SR501 kada je soba osvijetljena. Sada ugasite svjetla i HC-SR501 će se pokrenuti kad god otkrije aktivnost.

Primjer #3: HC-SR501 i Arduino

Potrebni dijelovi:
Arduino UNO R3 x 1 kom
Senzor pokreta HC-SR501 x 1 kom.
LED diode 5 mm x 3 kom.
Otpornik 0,125W, 320Om x 3 kom.
DuPont žica, 2,54 mm, 20 cm, F-M (žensko - muško) x 1 kom.

veza:
Iako je senzor HC-SR501 samostalan uređaj, može se spojiti na pin mikrokontrolera. U primjeru koristimo Arduino UNO R3 kontroler, u kojem možemo uzeti u obzir vrijeme uključivanja i period resetiranja. Na taj način uređaj može biti precizniji jer nećete pokušavati osjetiti kretanje prema naprijed kada senzor nije spreman. Također možete spojiti nekoliko HC-SR501 senzora na Arduino, što će vam omogućiti praćenje kretanja na različitim mjestima.
U sljedećem primjeru spojit ćemo jedan HC-SR501 na Arduino i koristiti tri LED diode kao indikaciju, od kojih svaka prikazuje status senzora:

• Crveni LED— ovaj LED signalizira da senzor nije spreman.
• Žuti LED- Ova LED dioda označava da je senzor spreman za otkrivanje pokreta.
• Zeleni LED— ova LED dioda svijetli 3 sekunde kada se senzor aktivira. Umjesto LED-a, možete kontrolirati vanjski izlaz (kao što je relejni modul koji smo ranije koristili).

Dijagram povezivanja:

Prespojnik na HC-SR501 mora biti postavljen u položaj "L", a vrijeme također mora biti postavljeno na minimum (5 sekundi), za to okrenite potenciometar ulijevo do kraja. Sada kada ste svi povezani, trebate učitati skicu.

/* Testirano na Arduino IDE 1.8.0 Datum testiranja 12.8.2016. */ int detektirana LED = 13; // Navedite pin int readyLED = 12; // Navedite pin int waitLED = 11; // Navedite pin int pirPin = 7; // Navedite pin senzora int motionDetected = 0; // Varijabla za detekciju pokreta int pirValue; // Varijabla za pohranjivanje vrijednosti iz PIR void setup() ( pinMode(detectedLED, OUTPUT); // Postavljanje pina kao izlaza pinMode(readyLED, OUTPUT); // Postavljanje pina kao izlaza pinMode(waitLED, OUTPUT) ; // Postavljanje pina kao izlaza pinMode(pirPin, INPUT); // Postavljanje pina kao ulaza // Početna odgoda 1 minuta, za stabilizaciju senzora // digitalWrite(detectedLED, LOW); digitalWrite(readyLED, LOW); digitalWrite( waitLED, HIGH); delay( 60000); digitalWrite(readyLED, HIGH); digitalWrite(waitLED, LOW); ) void loop() ( pirValue = digitalRead(pirPin); // Očitaj vrijednost sa senzora pokreta if (pirValue = = 1) // Ako postoji kretanje, napravite odgodu od 3 s. ( digitalWrite(detectedLED, HIGH); motionDetected = 1; delay(3000); ) else ( digitalWrite(detectedLED, LOW); ) // Odgoda nakon okidanja // if (motionDetected == 1) ( digitalWrite (detectedLED, LOW); digitalWrite(readyLED, LOW); digitalWrite(waitLED, HIGH); delay(6000); digitalWrite(readyLED, HIGH); digitalWrite(waitLED, LOW); otkriveno kretanje = 0; ) )

Testirano na Arduino IDE 1.8.0 Datum testiranja: 12.08.2016 int otkriven LED = 13; // Navedite pin int ReadyLED = 12 ; // Navedite pin int čekajLED = 11; // Navedite pin int pirPin = 7 ; // Navedite pin senzora int detektirano kretanje = 0; // Varijabla za detekciju pokreta int pirVrijednost ; // Varijabla za pohranu vrijednosti iz PIR-a void setup() pinMode(detectedLED, OUTPUT); // Postavi pin kao izlaz pinMode(readyLED, IZLAZ); // Postavi pin kao izlaz pinMode(waitLED, OUTPUT); // Postavi pin kao izlaz pinMode(pirPin, INPUT); // Postavi pin kao ulaz // Početna odgoda 1 minuta za stabilizaciju senzora // digitalWrite(readyLED, LOW); digitalWrite(waitLED, HIGH); kašnjenje (60000); digitalWrite(readyLED, HIGH); digitalWrite(waitLED, LOW); void petlja() pirVrijednost = digitalRead(pirPin); // Očitajte vrijednost sa senzora kretanja if (pirValue == 1 ) // Ako postoji kretanje, napravite odgodu od 3 s. digitalWrite(detectedLED, HIGH); otkriveno kretanje = 1; kašnjenje (3000); drugo digitalWrite(detectedLED, LOW);