11/11/13 Cómo utilizar ("Passive") Sensores de infrarrojos piroeléctrico (PIR)

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Sensores de movimiento PIRpiroeléctricos ("pasiva") sensores infrarrojos

Visión deconjuntoFSR

CélulafotoeléctricaTemperatura

Inclinar

PIR

T-Pareja

IRdecodificaciónTermistor

DHT

BMP085

TSL2561

ComprarsensorForos

ladyada.net Buscar

Sensores PIR le permiten sentir el movimiento, casi siempre se utiliza para detectar si un ser humano se ha movidodentro o fuera de la gama de sensores. Son pequeñas, de bajo costo, bajo consumo de energía, fácil de usar y no sedesgastan. Por tal motivo, se encuentran comúnmente en los aparatos y dispositivos utilizados en los hogares onegocios. Se les conoce como PIR, sensores de movimiento "IR" "Passive Infrared", "piroeléctrico", o confrecuencia.

PIR son básicamente de un sensor piroeléctrico (que se puede ver arriba como el metal redondo puede con un cristalrectangular en el centro), que puede detectar los niveles de radiación infrarroja. Todo emite cierta radiación de bajonivel, y ese algo más caliente está, más radiación es emitida. El sensor en un detector de movimiento es en realidaddividida en dos mitades. La razón de ello es que estamos tratando de detectar movimiento (cambio) no los nivelespromedio de IR. Las dos mitades están conectadas de tal manera que se anulan entre sí. Si uno ve la radiación mediamás o menos de IR que el otro, la salida se moverá alta o baja.

¿Qué es un sensor PIR?

27 de abril 2012 11:17

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Junto con el sensor pyroelectic es un grupo de apoyo circuitos, resistencias y condensadores. Parece que la mayoríade los pequeños sensores de aficionados utilizan el BISS0001 ("Micro energía de movimiento PIR IC") , sin duda, unchip muy barato. Este chip toma la salida del sensor y hace algún tipo de procesamiento menor en el mismo paraemitir un impulso de salida digital desde el sensor analógico.

Para muchos proyectos básicos o productos que necesitan para detectar cuando una persona ha dejado o entrado enla zona, o se ha acercado, sensores PIR son grandes. Ellos son de baja potencia y bajo costo, bastante accidentado,tienen una gama de objetivos de ancho, y son fáciles de interactuar con. Tenga en cuenta que los PIR no le diráncuántas personas están alrededor o qué tan cerca están del sensor, la lente con frecuencia se fija en cierta barrido yla distancia (aunque puede ser hackeado en alguna parte) y también a veces se pone en marcha por housepets . Laexperimentación es la clave!

Estas estadísticas son para el sensor de PIR en la tienda Adafruit que es muy parecido al de un Parallax . Casi todoslos PIR tendrán especificaciones ligeramente diferentes, a pesar de que todos más o menos funcionan de la misma.Si hay una hoja de datos, tendrá que referirse a ella

Tamaño: rectangular

Precio: $ 10.00 en la tienda Adafruit

Salida: pulso de alto Digital (3V) cuando se activa (detección de movimiento) digital de baja cuando está enreposo (sin detección de movimiento). Longitudes de pulso se determinan por las resistencias ycondensadores en el circuito impreso y difieren de un sensor a otro.

Rango Sensibilidad: hasta 20 pies (6 metros) de 110 ° x 70 ° rango de detección

Fuente de alimentación: 5V-9V tensión de entrada,

BIS0001 Datasheet (el chip decodificador utiliza)

RE200B ficha técnica (muy probablemente el elemento sensor PIR se utiliza)

NL11NH ficha técnica (lente equivalente se utiliza)

Parallax hoja de datos en su versión del sensor

Más enlaces!

Una gran página en sensores PIR de GLOLAB \ \

NYU informe sensor

Sensores PIR son más complicados que muchos de los otros sensores se explica en estos tutoriales (comofotocélulas, IEF y interruptores de inclinación) porque hay varias variables que afectan a la entrada y salida de lossensores. Para empezar a explicar cómo funciona un sensor básico, vamos a utilizar esta bastante agradablediagrama (si alguien sabe donde se origina PLZ me dejó saber).

El sensor PIR en sí tiene dos ranuras en el mismo, cada ranura está hecha de un material especial que es sensible aIR. El objetivo que se utilice aquí no está haciendo realmente mucho y así vemos que las dos ranuras pueden 'ver'que el pasado cierta distancia (básicamente la sensibilidad del sensor). Cuando el sensor está inactivo, las dos ranurasde detectar la misma cantidad de IR, la cantidad ambiente radiada desde la habitación o en las paredes o al aire libre.Cuando un cuerpo caliente como un ser humano o animal por pases, que primero intercepta una media del sensorPIR, lo que provoca un diferencial positivo cambio entre las dos mitades. Cuando el cuerpo caliente sale de la zonade detección, que sucede a la inversa, por lo que el sensor genera un cambio diferencial negativo. Estos pulsos decambio son lo que se detecta.

[Cita requerida]

Algunas estadísticas básicas

¿Cómo funciona?

El sensor PIR en sí

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Imagen de la izquierda de la hoja de datos Murata

El sensor IR en sí se encuentra en un metal herméticamente cerrado posible para mejorar el ruido / temperatura /humedad inmunidad. Hay una ventana de un material transmisor de IR (normalmente recubierto de silicona, ya quees muy fácil de conseguir) que protege el elemento de detección. Detrás de la ventana son los dos sensoresequilibradas.

Imagen de la ficha técnica RE200B

Se puede ver por encima de la ventana de diagrama que muestra el elemento, las dos piezas de material de detección

Imagen de la ficha técnica RE200B

Esta imagen muestra el esquema interno. En realidad, hay un JFET interior (un tipo de transistor) que es muy pocoruido y amortigua la altísima impedancia de los sensores en algo un chip de bajo costo (como el BIS0001) puededetectar.

Sensores PIR son más bien genérica y en su mayor parte sólo varían en precio y sensibilidad. La mayor parte de laverdadera magia ocurre con la óptica. Esta es una muy buena idea para la fabricación: el sensor de PIR y el circuitoes fijo y cuesta unos pocos dólares. La lente cuesta sólo unos centavos y puede cambiar la amplitud, variedad, elpatrón de detección, con mucha facilidad.

En el diagrama de encima de la tapa, la lente es sólo un pedazo de plástico, pero eso significa que la zona dedetección está a sólo dos rectángulos. Por lo general, nos gustaría tener un área de detección que es mucho másgrande. Para ello, se utiliza una lente sencilla , como las que se encuentran en una cámara: se condensa una gransuperficie (como un paisaje) en una pequeña (en película o un sensor CCD). Por razones que serán evidentes enbreve, nos gustaría hacer las lentes PIR pequeño y delgado y moldeable de plástico barato, a pesar de que puedeañadir distorsión. Por esta razón, los sensores son en realidad las lentes de Fresnel :

Lentes

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Imagen de Sensores Revista

La lente Fresnel condensa la luz, proporcionando una mayor gama de infrarrojos al sensor.

Imagen de BHlens.com

Imagen de Cypress AppNote 2105

OK, así que ahora tenemos una gama mucho más amplia. Sin embargo, recuerde que en realidad tenemos dossensores, y lo más importante nosotros no quiere dos realmente grandes rectángulos de detección de área, sino másbien una dispersión de varias áreas pequeñas. Así que lo que hacemos es dividir el objetivo en varias secciones, cadasección de las cuales es una lente Fresnel

Aquí puedes ver las múltiples facetas-secciones

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Este tiro macro muestra los diferentes lentes Frenel en cada faceta!

Las diferentes facetas y sub-lentes crean una gama de áreas de detección, intercalados entre sí. Es por eso que loscentros de lente en las facetas anteriores son 'inconsistente' - cada uno otros puntos a un medio diferente delelemento de detección de PIR

Imágenes de NL11NH ficha técnica

Aquí está otra imagen, más cualitativo, pero no como cuantitativo. (Tenga en cuenta que el sensor en la tiendaAdafruit es 110 ° no 90 °)

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Imagen de IR-TEC

La mayoría de los módulos PIR tienen una conexión de 3 pines en la parte lateral o inferior. El pinout puede variarentre los módulos de modo triple comprobar el pinout! A menudo serigrafiado en justo al lado de la conexión. Un pinserá de tierra, otro será la señal y la final será el poder. De energía es por lo general de entrada 3-5VDC pero puedeser tan alta como 12V. A veces, los módulos más grandes no tienen salida directa y en su lugar sólo operan un reléen cuyo caso no se discute, el poder y las dos conexiones del interruptor.

La salida de algunos relés puede ser "colector abierto" - lo que significa que requiere una resistencia de pull-up. Siusted no está consiguiendo un rendimiento variable no deje de probar adjuntando un pull-up de 10K entre los pines deseñal y de alimentación.

Una manera fácil de prototipos con sensores PIR es conectarlo a una placa ya que el puerto de conexión es de 0,1"de espacio. Algunas PIR vienen con cabecera en ellos ya, los de Adafruit no como generalmente la cabecera esinútil para conectarse a una protoboard.

Al soldar en 0,1 "header ángulo recto, un PIR se instala fácilmente en un tablero!

Conexión con el PIR

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La mayoría de la gente quiere colocar detectores por infrarrojos en un lugar determinado y muchas veces eso esmuy lejos de los otros aparatos electrónicos, en cuyo caso los cables funcionan bien.

Una vez que tengas tu PIR cablear es una buena idea hacer una prueba sencilla para comprobar que funciona de laforma esperada. Esta prueba también es bueno para las pruebas de rango. Sólo tienes que conectar las bateríasalcalinas 3-4 (asegúrese de que tiene más de 3.5 VCC a cabo, pero menos de 6V comprobando con el multímetro!)

Y conecte suelo a la -. patillas de la PIR energía va al + pin. A continuación, conecte un LED rojo básica (LEDsrojos tienen bajas tensiones directas que el verde o el azul para que funcionen mejor con sólo la salida 3.3v) y una

resistencia de 220Ω (cualquier valor de 100Ω a 1.0KΩ servir) a la salida pin como se muestra . Por supuesto, elLED y la resistencia pueden intercambiar lugares, siempre y cuando el LED está orientado a la conexión y se conecta

entre la salida y tierra

Prueba de su PIR

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Ahora, cuando el PIR detecta movimiento, el pin de salida se irá "alto" a 3,3 V y se encienda el LED!

Una vez que tenga el tablero cablear, inserte las baterías y espere 30 a 60 segundos para el PIR para 'estabilizar'.Durante ese tiempo el LED puede parpadear un poco. Espere hasta que el LED está apagado y luego moverse pordelante de ella, agitando una mano, etc, para ver la luz del LED para arriba!

Una vez que el LED parpadea, mira en la parte posterior del sensor PIR y asegúrese de que el puente se coloca en el

L posición como se muestra arriba.

Ahora configure la tarjeta de prueba de nuevo. Usted puede notar que cuando se conecta el sensor PIR como elanterior, el LED no permanece encendido cuando se mueve en frente de ella, pero en realidad se enciende y apagacada segundo o menos. Eso se llama "no vuelve a disparar".

Ahora cambiar el puente de manera que es en el H posición. Si configura la prueba, te darás cuenta de que ahora elLED no permanezca en todo el tiempo de que algo se está moviendo. Eso se llama "vuelve a disparar"

Redisparo

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(Los gráficos de arriba son de la ficha técnica BISS0001, que kinda chupar)

Para la mayoría de las aplicaciones, "vuelve a disparar" (puente en la posición H) modo es un poco mejor. Si ustednecesita para conectar el sensor a algo dispara en los flancos, usted querrá ponerlo en "no vuelve a disparar" (puenteen la posición L).

Hay dos "tiempos de espera" asociados con el sensor PIR. Uno es el " Tx timeout ": el tiempo que el LED se ilumina

después de que detecte movimiento. El segundo es el " Ti de tiempo de espera ", que es el tiempo que el LED segarantiza que sea apagado cuando no hay movimiento. Estos no son fácilmente cambiados, pero si usted es prácticocon un soldador es dentro de lo razonable.

En primer lugar, vamos a echar un vistazo a la ficha técnica BISS nuevo

Determinación de R10 y R9 no es demasiado difícil. Por desgracia, este sensor PIR es mal etiquetados (se ve comocuando intercambiaron R9 R17). Usted puede rastrear los pines mirando la ficha técnica BISS001 y averiguar quépins son - R10 se conecta al pin 3 y R9 se conecta al pin 7. los condensadores son un poco más difícil dedeterminar, pero se les puede 'ingeniería inversa' de cronometrar el sensor y la solución!

Para el sensor en la tienda Adafruit:

Tx es = 24576 * R10 * C6 = ~ 1,2 segundos

R10 = 4.7K y C6 = 10nF

Del mismo modo,

Ti = 24 * R9 * C7 = ~ 1,2 segundos

R9 = 470K y C7 = 0.1uF

Puede cambiar el tiempo mediante el canje de diferentes resistencias o condensadores. Para un buen tutorial sobreeste tema, consulte la página de hacking PIR de Keith

Cambio de tiempo de impulso y la longitud de tiempo de espera

Ejemplos de proyectos

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Un simple bienvenida habitación que juega la música súper mario hermanos tema cuando se activa por un PIR enuna unidad de ambientador airwick hackeado.

Un canto por USB y parpadea seta Mario (hay un video en el sitio!)

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Paraguas lluvia

Prueba de un sensor PIR para la conexión de Max / MSP para un jardín interactivo

Un sistema de seguridad casero usando sensores PIR (que está integrado en un panel Start Trek!)

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Sensor + Arduino + Servo = puerta automática gato! PIR A 2-PIR de movimiento de seguimiento por Lucky LarryUn disparador remoto de la cámara PIR basado (también por Lucky Larry!)

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Un truco interesante con lo que el sensor PIR se usa 'cruda' para seguir el movimiento

Conexión de sensores PIR a un microcontrolador es muy simple. El PIR actúa como una salida digital todo lo quetiene que hacer es escuchar a la clavija para voltear alta (detectado) o baja (no detectado).

Es probable que usted querrá reriggering, así que asegúrese de poner el puente en la H posición!

Encienda el PIR con 5V y conecte la tierra a tierra. A continuación, conecte la salida a un pin digital. En este ejemplousaremos el pin 2.

El código es muy simple, y es básicamente comprueba si la entrada al pin 2 es alto o bajo. También realiza unseguimiento del estado de la clavija, de modo que se imprime un mensaje cuando el movimiento se ha iniciado ydetenido.

/ * * PIR sensor probador * / int ledPin = 13 ; / / seleccionar el pin para el LED int InputPin = 2 ; / / seleccionar el pin de entrada (para el PIR sensor) int pirState = BAJO ; / / empezar, suponiendo que no hay movimiento detectado int val = 0 ; / / variable para leer el estado del pin void setup ( ) { pinMode ( ledPin , OUTPUT ) ; / / LED como salida declarar pinMode ( InputPin , ENTRADA ) ; / / declarar sensor como entrada . Serie empezar ( 9600 ) ; } void loop ( ) { val = digitalRead ( InputPin ) ; valor / / leer la entrada si ( val == HIGH ) { / / comprobar si la entrada es HIGH digitalWrite ( ledPin , HIGH ) ; / / LED en el turno si ( pirState == BAJA ) { / / que acabamos de encendido de serie. println ( "Motion detected!" ) ; / / Sólo queremos imprimir en el cambio de la salida, no indica pirState = HIGH ;

Lectura de sensores PIR

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} } más { digitalWrite ( ledPin , BAJA ) ; / / apagará el LED si ( pirState == HIGH ) { / / hemos recién cumplidos de serie. println ( "Motion terminó!" ) ; / / Sólo queremos imprimir en el cambio de la salida, no indica pirState = BAJO ; } } }

No se olvide que hay algunos momentos en los que no es necesario un microcontrolador. Un sensor PIR puedeconectarse a un relé (tal vez con un tampón de transistor) sin un micro!

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