Для создания беспроводная связь с удаленным устройством обычно используются радиоволны, оптическое излучение и иногда акустические волны. В основном эти типы беспроводной связи меняют свои частоты. Все эти средства связи имеют переменные частоты, начиная с диапазонов HF, LF, VHF, UHF и т. Д. Оптическое излучение использует инфракрасную и видимую части спектра. Акустические волны используют ультразвуковую часть частотного спектра, а микро- и миллиметровые волны называются радиоволнами.

Пассивный инфракрасный датчик

ИК-излучение - это часть электромагнитного спектра с длинами волн меньше, чем у микроволн, и длиннее, чем длины волн видимого света. Инфракрасная область составляет от 0,75 мкм до 1000 мкм, ИК-волны слишком малы, чтобы их можно было увидеть человеческим глазом. Если диапазон длин волн составляет от 0,75 мкм до 3 мкм - это называется ближним ИК-диапазоном, область от 3 мкм до 6 мкм называется средним инфракрасный и, если область выше 6 мкм, он называется дальним инфракрасным.

Эти излучения широко используются в различных датчиках и электронных устройствах. Инфракрасные волны используются прямо от пультов телевизора до сложных устройств, таких как приборы ночного видения. В следующем разделе обсуждается Основы датчика PIR и его применения .

Пассивный инфракрасный датчик (PIR)

Термин PIR - это краткая форма от PassiveInfra Red. Термин «пассивный» указывает на то, что датчик не принимает активного участия в процессе, что означает, что он сам не испускает упомянутые ИК-сигналы, а скорее пассивно обнаруживает инфракрасное излучение, исходящее от человеческого тела в окружающей области.

Датчик PIR

Обнаруженное излучение преобразуется в электрический заряд, который пропорционален обнаруженному уровню излучения. Затем этот заряд дополнительно улучшается с помощью встроенного полевого транзистора и подается на выходной контакт устройства, который становится применимым к внешней цепи для дальнейшего срабатывания и усиления ступеней сигнализации. Диапазон действия датчика PIR составляет до 10 метров под углом + 15o или -15o.

На приведенном ниже изображении показана типичная конфигурация контактов датчика PIR, распиновка которой довольно проста для понимания, и их можно легко объединить в рабочую схему с помощью следующих пунктов:

Конфигурация контактов PIR

Пассивные инфракрасные датчики состоят из трех контактов, как показано на схеме, показанной выше.

Контакт 1 соответствует контакту стока устройства, который должен быть подключен к положительному источнику питания 5 В постоянного тока.
Контакт 2 соответствует клемме истока устройства, которая должна быть подключена к клемме заземления через резистор 100 кОм или 47 кОм. Контакт 2 является выходным контактом датчика, и обнаруженный ИК-сигнал передается на усилитель от контакта 2 датчика.
Контакт 3 датчика подключен к земле.

Принцип работы датчика PIR

Датчики PIR более сложны, чем другие датчики, поскольку они состоят из двух слотов. Эти слоты сделаны из специального материала, чувствительного к ИК-излучению. Линза Френеля используется для того, чтобы увидеть, что два паза ИК-датчика могут видеть на некотором расстоянии. Когда датчик неактивен, два слота воспринимают одинаковое количество ИК-излучения, которое излучается снаружи, стен, комнаты и т. Д.

Когда мимо проезжает человеческое тело или какое-либо животное, оно перехватывает первый слот датчика PIR. Это вызывает положительное дифференциальное изменение между двумя пополам. Когда человеческое тело покидает чувствительную область, датчик генерирует отрицательное дифференциальное изменение между двумя пополам. Сам инфракрасный датчик размещен в герметично закрытом металлическом корпусе для улучшения влажности / температуры / шума / устойчивости. Для защиты чувствительного элемента имеется окно, которое сделано из кремниевого материала с обычным покрытием.

“произведение суммы k map ”

Датчик PIR работает

Схема обнаружения движения с использованием ИК-датчика

В приведенном выше сегменте мы изучили выводы датчика PIR, теперь давайте перейдем к изучению простого применения датчика PIR. На диаграмме ниже изображены схема датчика движения PIR . В присутствии инфракрасной энергии или излучения человека инфракрасный датчик обнаруживает энергию и немедленно преобразует ее в мельчайшие электрические импульсы, достаточные для активации транзистор BC547 в проводимость и понизить ее коллектор.

Схема обнаружения движения с использованием датчика PIR

В качестве компаратора используется IC741, состоящий из 8 контактов. При этом контакт 3 назначается опорным входом, а контакт 2 - входом считывания. Когда контакт коллектора транзистора становится низким, тогда потенциал контакта 2 ИС становится ниже потенциала контакта 3. Сразу же он устанавливает на выходе ИС высокий уровень, вызывая срабатывание драйвера реле, состоящего из другого транзистора и реле. Реле срабатывает и включает устройство сигнализации, подключенное к цепи.

Конденсатор 100 мкФ / 25 В гарантирует, что реле останется включенным даже после выключения пассивного инфракрасного датчика, возможно, из-за выхода источника излучения. Датчик PIR должен быть должным образом заключен в крышку линзы Френеля, чтобы обеспечить достаточное повышение его эффективности.

Проекты на основе датчика PIR с аннотациями

Понимая использование и ограничения датчиков, дает четкое представление о развитии проектов. Проекты продвинутого уровня, такие как SCADA, нечеткое логическое управление , для сбора данных обычно используется встроенные системы и эти проекты требуют знания предметной области программного обеспечения, особенно языка C. Ниже приведены подробные сведения о нескольких проектах на основе пассивных инфракрасных датчиков с описанием.

Система автоматического открывания дверей на основе датчика PIR

Основная цель этого проекта - открывать и закрывать двери в местах, где присутствие человека обязательно, например, в отелях, торговых центрах, театрах и т. Д. Этот проект состоит из датчика PIR, который определяет присутствие человеческого тела и отправляет импульсы на 8051 микроконтроллер . Этот микроконтроллер управляет драйвером двигателя, посылая соответствующие импульсы на его вход и разрешающие контакты.

Охранная сигнализация на базе датчика PIR

Основная цель этого проекта - обеспечить безопасность. Этот проект основан на датчике PIR с интегральной схемой, которая генерирует сирену. Этот датчик воспринимает инфракрасное излучение, исходящее от человека, а затем выдает цифровой сигнал. Этот цифровой выход применяется к микросхеме UM3561. Таким образом, он генерирует звук при обнаружении любого человеческого тела. Микросхема UM3561 представляет собой микросхему ПЗУ, которая генерирует звуковые сигналы нескольких сирен, такие как сирены пожарных машин, сирены скорой помощи, звук пулемета и полицейские сирены.

Робот для обнаружения человека с использованием датчика PIR

Робот для обнаружения людей, использующий датчик PIR, в основном обнаруживает человека, и он основан на 8-битный микроконтроллер . Пассивные инфракрасные датчики используются для обнаружения людей, и этот проект в основном используется для спасения людей, застрявших в мусоре во время землетрясения. Это в основном выводит людей, застрявших под обломками, на поверхность, тем самым эффективно их спасая.

Управление шаговым двигателем на основе датчика PIR

Основная цель этого проекта - управление шаговым двигателем с помощью датчика PIR. Этот проект в основном основан на робототехника . Эта технология в основном используется для сложных приложений. В этом проекте внутренний ИК-датчик используется для отличной производительности - ИК-датчик используется в системы охранной сигнализации , выключатели света, мониторинг присутствия посетителей и роботы. В робототехнике широко используются шаговые двигатели, которые обеспечивают непрерывное вращение и удивительную точность.

Таким образом, был обсужден обзор основ датчика PIR и его приложений. Эти датчики используются во многих приложениях, таких как мониторинг в реальном времени, включая физическое здоровье, электронные системы безопасности и т.д. Кроме того, за любую помощь по этой теме или идеи проектов на основе датчиков , вы можете связаться с нами, оставив комментарий в разделе комментариев ниже.

Фото: