Tietää passiivisesta infrapunatunnistimesta (PIR) projekteissa

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





Perustamiseen langaton kommunikaatio etälaitteella käytämme yleensä radioaaltoja, optisia säteilyjä ja joskus akustisia aaltoja. Pohjimmiltaan tämän tyyppinen langaton viestintä muuttaa taajuuksiaan. Kaikilla näillä tietoliikennetaajuuksilla on vaihtelevat taajuudet, kuten HF, LF, VHF, UHF ja niin edelleen. Optisissa säteilyissä käytetään spektrin infrapuna- ja näkyvää osaa. Akustiset aallot käyttävät taajuusspektrin ultraääniosaa, ja mikro- ja millimetrin aaltoihin viitataan radioaalloina.

Passiivinen infrapuna-anturi

Passiivinen infrapuna-anturi



IR-säteily on sähkömagneettisen spektrin osa, jonka aallonpituudet ovat pienempiä kuin mikroaallot ja pidemmät kuin näkyvän valon aallonpituudet. Infrapuna-alue on välillä 0,75um - 1000umand, IR-aallot ovat liian pieniä nähdäkseen ihmissilmillä, jos aallonpituusalue on 0,75um - 3um - sitä kutsutaan infrapuna-alueen läheisyydessä alueelle 3um - 6um kutsutaan puoliväliksi infrapuna ja jos alue on korkeampi kuin 6um, sitä kutsutaan infrapunaksi.


Näitä säteilyjä on käytetty laajalti erilaisissa antureissa ja elektronisissa laitteissa. Aivan TV-kaukosäätimistä monimutkaisiin laitteisiin, kuten yönäkölaitteisiin, käytetään IR-aaltoja. Seuraava osa käsittelee PIR-anturin perusteet ja sovellukset .



Passiivinen infrapunatunnistin (PIR)

Termi PIR on PassiveInfra Redin lyhyt muoto. Termi 'passiivinen' tarkoittaa, että anturi ei osallistu aktiivisesti prosessiin, mikä tarkoittaa, että se ei lähetä itse viitattuja IR-signaaleja, vaan tunnistaa passiivisesti ympäröivän ihmisen kehosta tulevat infrapunasäteilyt.

PIR-anturi

PIR-anturi

Havaitut säteilyt muunnetaan sähkövaraukseksi, joka on verrannollinen havaittuun säteilyn tasoon. Sitten tätä latausta parannetaan sisäänrakennetulla FET-laitteella ja syötetään laitteen ulostulotappiin, jota voidaan soveltaa ulkoiseen piiriin hälytysvaiheiden edelleen käynnistämiseksi ja vahvistamiseksi. PIR-anturialue on jopa 10 metriä + 15o tai -15o.

Alla olevassa kuvassa on tyypillinen PIR-anturin nastakokoonpano, joka on melko yksinkertainen ymmärtää pinouteja, ja ne voidaan helposti järjestää työpiiriksi seuraavien kohtien avulla:


PIR: n PIN-kokoonpano

PIR: n PIN-kokoonpano

Passiiviset infrapuna-anturit koostuvat kolmesta nastasta, kuten yllä olevassa kaaviossa on esitetty.

  • Tappi 1 vastaa laitteen tyhjennysliitintä, joka tulisi kytkeä positiiviseen 5 V DC -jännitteeseen.
  • Tappi 2 vastaa laitteen lähdeliitäntää, joka tulisi liittää maadoitusliittimeen 100K tai 47K vastuksen kautta. Tappi 2 on anturin ulostulotappi ja havaittu infrapunasignaali viedään eteenpäin vahvistimeen anturin nastasta 2.
  • Anturin nasta 3 on kytketty maahan.

PIR-anturin toimintaperiaate

PIR-anturit ovat monimutkaisempia kuin muut anturit, koska ne koostuvat kahdesta paikasta. Nämä paikat on valmistettu erityisestä materiaalista, joka on herkkä infrapunavalolle. Fresnel-linssiä käytetään havaitsemaan, että PIR: n kaksi aukkoa näkevät jonkin matkan ohi. Kun anturi ei ole aktiivinen, kaksi aukkoa tunnistaa saman määrän infrapunaa. Ympäristön määrä säteilee ulkona, seinistä tai huoneesta jne.

Kun ihmiskeho tai jokin eläin kulkee ohitse, se sieppaa PIR-anturin ensimmäisen aukon. Tämä aiheuttaa positiivisen eromuutoksen kahden puolikkaan välillä. Kun ihmiskeho lähtee tunnistusalueelta, anturi tuottaa negatiivisen eromuutoksen kahden puolikkaan välillä. Itse infrapuna-anturi on sijoitettu ilmatiiviisti suljettuun metalliin kosteuden / lämpötilan / melun / immuniteetin parantamiseksi. Tunnistuselementin suojaamiseksi on ikkuna, joka on valmistettu tyypillisesti päällystetystä piimateriaalista.

PIR-anturi toimii

PIR-anturi toimii

Liiketunnistuspiiri PIR-anturin avulla

Yllä olevassa segmentissä olemme oppineet PIR-anturin nastat. Siirrytään nyt tutkimaan PIR-anturin yksinkertaista sovellusta. Alla oleva kaavio kuvaa liiketunnistimen PIR-anturipiiri . Ihmisen infrapuna-energian tai säteilyn läsnä ollessa infrapunatunnistin havaitsee energian ja muuntaa sen välittömästi pieniksi sähköpulsseiksi, jotka riittävät aktivoimaan transistori BC547 johtokykyyn ja saamaan kollektorinsa matalaksi.

Liiketunnistuspiiri PIR-anturin avulla

Liiketunnistuspiiri PIR-anturin avulla

Vertailun vuoksi perustetaan IC741 - joka koostuu 8 nastasta. Siinä pin3 allokoidaan vertailusisääntuloksi, kun taas Pin2 on tunnistustuloksi. Kun transistorin kollektoriliitin laskee matalalle, IC: n potentiaalinasta 2 tulee pienemmäksi kuin potentiaalinapa 3. Välittömästi se tekee IC: n lähdön korkeaksi ja laukaisee toisesta transistorista ja releestä koostuvan releohjaimen. Rele laukaisee ja kytkee päälle piiriin liitetyn hälytyslaitteen.

Kondensaattori 100uF / 25V varmistaa, että rele pysyy päällä myös sen jälkeen, kun passiivinen infrapuna-anturi sammutetaan mahdollisesti säteilylähteen poistumisen vuoksi. PIR-anturilaitteen on oltava asianmukaisesti suljettu Fresnel-linssinsuojukseen sen tehokkuuden parantamiseksi.

PIR-anturipohjaiset projektit tiivistelmillä

Ymmärtämällä antureiden käytön ja rajoitukset antaa selkeän kuvan projektien kehittämisestä. Edistyneen tason projektit, kuten SCADA, sumea logiikan hallinta , tiedonhankinta yleensä tapahtuu sisällytetty järjestelmä ja nämä projektit edellyttävät ohjelmistoalueen tuntemusta, etenkin C-kieltä. Tässä muutamia passiivisia infrapuna-anturipohjaisia ​​projekteja, joissa on kuvaus, annetaan alla.

PIR-anturipohjainen automaattinen ovenavausjärjestelmä

Tämän projektin päätavoitteena on avata ja sulkea ovia paikoissa, joissa henkilön läsnäolo on pakollista - esimerkiksi hotelleissa, ostoskeskuksissa, teattereissa jne. Tämä projekti koostuu PIR - anturista, joka tunnistaa ihmiskehon läsnäolon ja lähettää pulsseja 8051-mikrokontrolleri . Tämä mikro-ohjain ohjaa moottoriohjainta lähettämällä sopivia pulsseja sen tuloon ja mahdollistaviin nastoihin.

PIR-anturiin perustuva turvahälytysjärjestelmä

Tämän hankkeen päätarkoitus on tarjota turvallisuutta. Tämä projekti perustuu PIR-anturiin, jossa on integroitu piiri, joka tuottaa sireenin. Tämä anturi tunnistaa ihmisiltä tulevan infrapunasäteilyn ja antaa sitten digitaalisen lähdön. Tätä digitaalista lähtöä käytetään UM3561 IC: lle. Siten se tuottaa äänen, kun ihmiskeho havaitaan. UM3561 IC on ROM-IC, joka tuottaa monisireenisiä ääniä, kuten paloautojen sireenit, ambulanssisireenit, konekiväärien ja poliisin sireenit.

Ihmisen havaitsemisrobotti, joka käyttää PIR-anturia

PIR-anturia käyttävä ihmisen havaitsemisrobotti tunnistaa lähinnä ihmisen, ja se perustuu 8-bittinen mikrokontrolleri . Passiiviset infrapunasensorit, joita käytetään ihmisten havaitsemiseen, ja tätä projektia käytetään pääasiassa maanjäristyksen aikana roskiin juuttuneiden ihmisten pelastamiseen. Se tuo pohjimmiltaan roskien alle juuttuneet ihmiset pintaan, mikä säästää heitä tehokkaasti.

PIR-anturipohjainen askelmoottorin ohjaus

Tämän projektin päätavoitteena on ohjata askelmoottoria PIR-anturin avulla. Tämä projekti perustuu pääasiassa robotti tekniikka . Tätä tekniikkaa käytetään pääasiassa edistyneisiin sovelluksiin. Tässä projektissa sisäisesti PIR-anturia käytetään erinomaisen suorituskyvyn saavuttamiseen - IR-anturia käytetään murtohälytysjärjestelmät , valokytkimet, kävijöiden seuranta ja robotit. Robotiikassa askelmoottoreita käytetään laajasti, ja ne tarjoavat jatkuvan pyörimisen sekä hämmästyttävän tarkkuuden.

Siten on tarkasteltu yleiskatsausta PIR-anturin perusteista ja sen sovelluksista. Näitä antureita käytetään monissa sovelluksissa, kuten reaaliaikaisessa seurannassa, mukaan lukien fyysinen terveys, sähköiset turvajärjestelmät jne. Tämän lisäksi apua tähän aiheeseen liittyen anturipohjaiset projektiideat , voit ottaa meihin yhteyttä kommentoimalla alla olevassa kommenttiosassa.

Valokuvahyvitykset: