Набор для Arduino Lafvin

R9AL | 2020 / Arduino : Учебник для MEGA2560 > Урок 17. HC-SR501 PIR Sensor.

Обзор

На этом уроке вы узнаете, как использовать датчик движения PIR с MEGA2560. MEGA2560 - это сердце этого проекта. Он "слушает" PIR-датчик, и при обнаружении движения дает команду светодиоду загореться или выключиться.

Необходимые компоненты:

Lafvin Mega2560 R3 - 1шт.
HC-SR501 PIR motion sensor - 1шт.
F-М провода - 3шт.

Описание компонентов

PIR SENSOR

Датчики PIR сложнее, чем многие другие датчики, описанные в этом учебнике (например, фотоэлементы, FSR и переключатели наклона), потому что есть несколько переменных которые влияют на вход и выход датчиков. Сам датчик PIR имеет два слота. Каждый слот сделан из особого материала, который чувствителен к ИК. Используемый здесь объектив не особо эффективен, поэтому мы видим, что два слота могут "видеть" на некотором расстоянии (в основном чувствительность датчика). Когда датчик бездействует, оба слота обнаруживают одинаковое количество ИК-излучения, излучаемое из комнаты, стен или снаружи. Все объекты с температурой выше абсолютного нуля (0 Кельвинов / -273,15°C), включая человеческие тела, испускают тепловую энергию в виде инфракрасного излучения. Чем горячее объект, тем большее излучение он излучает. Когда мимо проходит теплый объект, подобный человеку или животному, то сначала он перекрывает одну половину PIR датчика, что вызывает появление положительного дифференциального изменения между двумя половинами. Когда теплый объект покидает чувствительную область, происходит обратное, в результате чего датчик генерирует отрицательное дифференциальное изменение. Соответствующий импульс сигналов приводит к тому, что датчик устанавливает на выходном выводе высокий логический уровень.

На плате есть два потенциометра:
Чувствительность - устанавливает максимальное расстояние, на котором может быть обнаружено движение. Оно варьируется от 3 до 7 метров. На реальное расстояние, которое вы получите, может влиять планировка вашего помещения.
Время - устанавливает время, в течение которого выходной сигнал останется на высоком логическом уровне после обнаружения. Минимум - 3 секунды, максимум - 300 секунд или 5 минут.

Наконец, на плате есть перемычка (на некоторых моделях перемычка не впаяна).

У нее есть два варианта настройки:

H - это удержание / повтор / повторный запуск. В этом положении HC-SR501 будет продолжать выдавать высокий логический уровень, пока он продолжает обнаруживать движение.

Работа PIR датчика HC-SR501 в режиме повторного запуска.

L - это прерывающийся или неповторяющийся / без повторного запуска. В этом положении выходной сигнал останется на высоком логическом уровне в течение времени, установленного регулировкой потенциометра TIME.

Работа PIR датчика HC-SR501 в режиме без повторного запуска.
HC SR501 PIR Функциональное описание

SR501 обнаружит изменения инфракрасного излучения и, если их интерпретируют как движение, установит свой выход низкий. Что является или не интерпретируется как движение, во многом зависит от пользователя. настройки и регулировки

Инициализация устройства

Для инициализации устройству требуется около минуты. В этот период датчик может и часто выдаст ложные сигналы обнаружения. Логика схемы или контроллера должна принять период инициализации во внимание.

Зона обнаружения устройства

Устройство обнаруживает движение внутри конуса 110 градусов на расстоянии от 3 до 7 метров.

HC SR501 Область обзора

Регулировка диапазона (чувствительности) PIR

Как уже упоминалось, диапазон регулировки составляет примерно от 3 до 7 метров. В на рисунке ниже показана эта регулировка.

Регулировка чувствительности HC SR501. Регулировка задержки времени

Регулировка задержки времени определяет, как долго выходной сигнал модуля датчика PIR останется высоким после обнаружения движения. Диапазон составляет от 3 секунд до пяти минут.

Регулировка задержки времени HC SR501

Выключение через 3 секунды после завершения временной задержки - ВАЖНО. Выход этого устройства будет низким (или выключенным) примерно на 3 секунды ПОСЛЕ время задержки истекает. Другими словами, блокируется ВСЕ обнаружение движения в этот трехсекундный период.

Например:

Представьте, что вы находитесь в режиме однократного запуска, и время задержки установлено на 5 секунд. PIR обнаружит движение и установит его на 5 секунд. Через пять секунд PIR установит низкий уровень выходного сигнала примерно на 3 секунды. В течение трех секунд PIR не обнаруживает движения. Через три секунды PIR снова обнаружит движение, и обнаруженное движение снова установит высокий уровень на выходе.

Перемычка выбора режима триггера

Перемычка выбора режима запуска позволяет выбирать между режимом повторного запуска и режиме без повторного запуска.

SINGLE TRIGGER - временная задержка начинается сразу после первого движения. обнаруже

ПОВТОРНЫЙ ТРИГГЕР - Каждое обнаруженное движение сбрасывает временную задержку. Таким образом, временная задержка начинается с последнего обнаруженного движения.

HC-SR501 Примеры применения на танцполе

Представьте, что вы хотите управлять освещением на танцполе в зависимости от того, где танцоры танцуют. Понимание того, как взаимодействуют временная задержка и режим триггера будет необходимо для управления этим освещением так, как вы хотите.

Пример первый

В этом первом примере время задержки установлено на три секунды, а режим запуска - установлен на одиночный. Как вы можете видеть на иллюстрации ниже, движение не всегда обнаруживается. Фактически, есть период около шести секунд, когда движение не может быть обнаружено.

Пример второй

В следующем примере задержка по-прежнему составляет три секунды, а триггер установлен на повторяемый. На рисунке ниже вы можете видеть, что период задержки времени перезапущен. Однако по истечении трех секунд обнаружение будет заблокировано еще на три секунды.

Принципиальная схема:

Монтажная схема:

Подключить PIR-датчик к микроконтроллеру действительно просто. PIR действует как цифровой выход, поэтому все, что вам нужно сделать, это прислушаться к переключению вывода на высокий (обнаруженный) или низкий (не обнаружена). Скорее всего, вам понадобится перезапуск, поэтому обязательно установите перемычку в положение H позиция. Подайте на PIR напряжение 5 В и подключите заземление к земле. Затем подключите вывод на цифровой вывод. В этом примере мы будем использовать вывод 7.

Код:

После подключения откройте программу из папки с кодом - урок 17 HC-SR501 PIR Sensor и нажмите "ЗАГРУЗИТЬ", чтобы загрузить программу. См. Урок 2 для получения подробной информации о процессе загрузки, если есть какие-либо ошибки.
Скетч просто включает светодиод Arduino, подключенный к контакту 13, когда обнаружено движение.

Обязательно остерегайтесь и как-нибудь обрабатывайте 1-минутную инициализацию в любом приложение, которое вы разрабатываете.

Пример: