Lær om passiv infrarød sensor (PIR) med prosjekter

Prøv Instrumentet Vårt For Å Eliminere Problemer





For etablering trådløs kommunikasjon med en ekstern enhet bruker vi vanligvis radiobølger, optiske strålinger og noen ganger akustiske bølger. I utgangspunktet endrer disse typer trådløs kommunikasjon frekvensen. Alle disse kommunikasjonene har varierende frekvenser fra bånd som HF, LF, VHF, UHF bånd, og så videre. Optisk stråling bruker infrarød og synlig del av spektrumet akustiske bølger bruker en ultralydsdel av frekvensspektret, og mikro- og millimeterbølger blir referert til som radiobølger.

Passiv infrarød sensor

Passiv infrarød sensor



IR-stråling er den delen av det elektromagnetiske spekteret som har bølgelengder mindre enn mikrobølger og lengre enn synlige lysbølgelengder. Det infrarøde området er fra 0,75um til 1000umand, IR-bølgene er for små til å bli sett med menneskets øyne. Hvis bølgelengdeområdet er fra 0,75um til 3um - kalles det som nær infrarødt området fra 3um til 6um kalles midt infrarød, og hvis regionen er høyere enn 6um, kalles den så langt infrarød.


Disse strålingene har blitt brukt i forskjellige sensorer og elektroniske apparater. Rett fra TV-fjernkontrollene til de kompliserte enhetene som nattsynutstyr bruker IR-bølger. Den følgende delen diskuterer om Grunnleggende om PIR-sensoren og dens applikasjoner .



Passiv infrarød sensor (PIR)

Begrepet PIR er den korte formen for PassiveInfra Red. Uttrykket 'passiv' indikerer at sensoren ikke deltar aktivt i prosessen, som betyr at den ikke selv avgir de refererte IR-signalene, men passivt oppdager den infrarøde strålingen som kommer fra den menneskelige kroppen i det omkringliggende området.

PIR-sensor

PIR-sensor

De oppdagede strålene konverteres til en elektrisk ladning, som er proporsjonal med det oppdagede nivået av strålingen. Deretter forbedres denne ladningen ytterligere av en innebygd FET og mates til enhetens utgangspinne som blir anvendbar på en ekstern krets for ytterligere utløsning og forsterkning av alarmstadiene. PIR-sensorområdet er opptil 10 meter i en vinkel på + 15o eller -15o.

Bildet nedenfor viser en typisk pin-konfigurasjon av PIR-sensoren, som er ganske enkel å forstå pinouts, og man kan enkelt ordne dem i en arbeidskrets ved hjelp av følgende punkter:


Pin-konfigurasjon av PIR

Pin-konfigurasjon av PIR

De passive infrarøde sensorene består av tre pinner som vist i diagrammet vist ovenfor.

  • Pin1 tilsvarer avløpsterminalen til enheten, som skal kobles til den positive forsyningen 5V DC.
  • Pin2 tilsvarer kildeterminalen til enheten, som skal kobles til jordterminalen via en 100K eller 47K motstand. Pin2 er utgangspinnen til sensoren, og det oppdagede IR-signalet føres videre til en forsterker fra pinnen 2 på sensoren.
  • Pin3 på sensoren er koblet til bakken.

PIR-sensorens arbeidsprinsipp

PIR-sensorene er mer kompliserte enn de andre sensorene, ettersom de består av to spor. Disse sporene er laget av et spesielt materiale som er følsomt overfor IR. Fresnel-linsen brukes til å se at de to sporene i PIR kan se utover litt avstand. Når sensoren er inaktiv, registrerer de to sporene samme mengde IR. Den omgivende mengden utstråler fra utendørs, vegger eller rom osv.

Når en menneskekropp eller et hvilket som helst dyr går forbi, avlytter den den første spalten til PIR-sensoren. Dette forårsaker en positiv differensialendring mellom de to halveringene. Når en menneskekropp forlater sensorområdet, genererer sensoren en negativ differensialendring mellom de to halveringene. Selve den infrarøde sensoren er plassert i et hermetisk forseglet metall for å forbedre fuktighet / temperatur / støy / immunitet. Det er et vindu som er laget av typisk belagt silisiummateriale for å beskytte sensorelementet.

PIR-sensor fungerer

PIR-sensor fungerer

En bevegelsesdeteksjonskrets med PIR-sensor

I det ovennevnte segmentet har vi lært pin-outs til en PIR-sensor, la oss nå gå videre for å studere en enkel applikasjon av PIR-sensoren. Diagrammet nedenfor viser en bevegelsesdetektor PIR-sensorkrets . I nærvær av en menneskelig IR-energi eller stråling, oppdager den infrarøde sensoren energien og konverterer den umiddelbart til små elektriske pulser, nok til å aktivere transistor BC547 til ledning og for å få samleren til å gå lavt.

Bevegelsesdeteksjonskrets ved hjelp av PIR-sensor

Bevegelsesdeteksjonskrets ved hjelp av PIR-sensor

Som komparator er IC741 satt opp - som består av 8 pinner. I hvilken pin3 er tildelt som referanseinngang, mens Pin2 som sensorinngang. Når transistorens kollektorterminal blir lav, blir potensialpinnen2 til IC lavere enn potensialpinnen3. Umiddelbart gjør det utgangen fra IC høy, og utløser relédriveren som består av en annen transistor og relé. Reléet utløser og slår på alarmenheten, som er koblet til kretsen.

Kondensatoren 100uF / 25V sørger for at reléet forblir på selv etter at den passive infrarøde sensoren er slått av muligens på grunn av at strålekilden kommer ut. PIR-sensorenheten må være ordentlig lukket i et Fresnel-linsedeksel for å sikre at effektiviteten forbedres tilstrekkelig.

PIR-sensorbaserte prosjekter med abstrakter

Ved å forstå bruken og begrensningene av sensorer, gir en klar ide om å utvikle prosjektene. Avanserte nivå prosjekter som SCADA, uklar logikkontroll , datainnsamling vedtar vanligvis innebygde systemer og disse prosjektene krever kunnskap om programvaredomen, spesielt C-språket. Her er detaljene om noen få passive infrarøde sensorbaserte prosjekter med beskrivelse gitt nedenfor.

PIR-sensorbasert automatisk døråpningssystem

Hovedmålet med dette prosjektet er å åpne og lukke dører på steder der en persons tilstedeværelse er obligatorisk - for eksempel hoteller, kjøpesentre, teatre osv. Dette prosjektet består av en PIR-sensor som registrerer tilstedeværelsen av menneskekroppen og sender pulser til 8051 mikrokontroller . Denne mikrokontrolleren styrer motordriveren ved å sende passende pulser til inngangen og aktivere pinner.

Sikkerhetsalarmsystem basert på PIR-sensor

Hovedintensjonen med dette prosjektet er å gi sikkerhet. Dette prosjektet er basert på PIR-sensor med en integrert krets som genererer en sirene. Denne sensoren registrerer den infrarøde strålingen som sendes ut fra mennesker og gir deretter en digital utgang. Denne digitale utgangen brukes på UM3561 IC. Dermed genererer den lyden når en menneskekropp oppdages. UM3561 IC er en ROM IC, som genererer multi sirenetoner som brannbil sirener, ambulansesirener, maskingeværlyd og politisirener.

Menneskelig deteksjonsrobot ved hjelp av PIR-sensor

Den menneskelige deteksjonsroboten som bruker PIR-sensor, oppdager hovedsakelig mennesker, og den er basert på en 8-biters mikrokontroller . En passiv infrarød sensor brukt til å oppdage mennesker, og dette prosjektet brukes hovedsakelig til å redde mennesker som sitter fast i rusk under jordskjelv. Det fører i utgangspunktet mennesker som sitter fast under rusk til overflaten, og redder dem effektivt.

PIR-sensorbasert trinnmotorkontroll

Hovedmålet med dette prosjektet er å kontrollere en trinnmotor ved hjelp av PIR-sensor. Dette prosjektet er hovedsakelig basert på robotteknologi . Denne teknologien brukes hovedsakelig for avanserte applikasjoner. I dette prosjektet brukes PIR-sensor internt for utmerket ytelse - IR-sensor brukes i innbruddsalarmanlegg , lysbrytere, besøkende til stede overvåking og roboter. I robotikk brukes trinnmotorer mye, og de tilbyr kontinuerlig rotasjon i tillegg til utrolig presisjon.

Dermed har en oversikt over grunnleggende PIR-sensorer og dets applikasjoner blitt diskutert. Disse sensorene brukes i mange applikasjoner, for eksempel i sanntidsovervåking, inkludert fysisk helse, elektroniske sikkerhetssystemer osv. Bortsett fra dette, for hjelp med dette emnet eller sensorbaserte prosjektideer , kan du kontakte oss ved å kommentere i kommentarfeltet nedenfor.

Fotokreditter: