Passiivinen infrapunatunnistin (PIR) on erittäin hyödyllinen moduuli, jota käytetään rakentamaan monenlaisia turvahälytysjärjestelmiä ja liiketunnistimia. Sitä kutsutaan passiiviseksi, koska se vastaanottaa infrapunaa, ei lähetä. Pohjimmiltaan PIR-anturi havaitsee lämmönmuutoksen, ja aina kun se havaitsee muutoksen, sen lähtö-PIN-koodista tulee KORKEA. Niitä kutsutaan myös pyroelektrisiksi tai IR-liiketunnistimiksi.
Tässä on huomattava, että jokainen esine lähettää jonkin verran infrapunaa kuumennettaessa. Ihminen lähettää infrapunaa myös kehon lämmön takia. PIR-anturit voivat havaita pienen määrän vaihtelua infrapunassa. Aina kun esine kulkee anturialueen läpi, se tuottaa infrapunaa ilman ja kohteen välisen kitkan vuoksi, ja PIR tarttuu siihen.
PIR-anturin pääkomponentti on kuvassa esitetty pyroelektrinen anturi (suorakulmainen kide muovikorkin takana). Tämän lisäksi BISS0001 ("Micro Power PIR -liikkeentunnistin IC"), jotkut vastukset, kondensaattorit ja muut komponentit, joita käytetään PIR-anturin rakentamiseen. BISS0001 IC ottaa tulon anturista ja suorittaa prosessin, jotta lähtönasta olisi KORKEA tai MATALA.
Pyroelektrinen anturi jakautuu kahteen puolikkaaseen, kun liikettä ei ole, molemmat puolikkaat pysyvät samassa tilassa, mikä tarkoittaa, että molemmat aistivat saman infrapunatason. Heti kun joku tulee sisään ensimmäisellä puoliskolla, toisen puoliskon infrapunataso nousee suuremmaksi kuin toinen, mikä saa PIR: t reagoimaan ja nostaa ulostulonastan korkeaksi.
Pyroelektrinen anturi on peitetty muovikorkilla, jonka sisällä on joukko monia Fresnel-linssejä. Nämä linssit ovat kaarevia siten, että anturi voi peittää laajan alueen.
Olemme rakentaneet tähän hyvin yksinkertaisen liiketunnistinpiirin. Käytämme HC-SR501 PIR -anturia, LED-valoa (joka palaa aina, kun anturin liike on etupuolella) ja vastusta. 9 V: n pariston positiiviseen napaan kytkettyjen PIR: ien Vcc PIN, GND-nasta on kytketty akun miinusnapaan ja PIR: n ulostulotappi on kytketty LEDiin, jonka vastus on 220 ohmia. Kun PIR: ien alueella on liikettä, LED alkaa vilkkua.
Piirikomponentit
- PIR-anturi (käytimme HC-SR501)
- Vastus 220ohm (kaikki vastukset alle 1k ohm)
- LED
- Akku (5-9V)
Piirikaavio ja selitys
PIR-laitteiden vakauttaminen kestää jonkin aikaa ympäröivien olosuhteiden mukaan, joten LED-valot syttyvät ja sammuvat satunnaisesti noin 10-60 sekunnin ajan.
Kun havaitsemme LED-merkkivalon vilkkuvan aina, kun liikkuu, katso PIR-taaksepäin, löydät hyppääjän, joka on sijoitettu ulkokulman PIN-koodin ja keskimmäisen PIN-koodin väliin (katso yllä oleva kaavio). Tätä kutsutaan "ei-uudelleenkäynnistykseksi" tai " ei toistettavaksi liipaisuksi" ja hyppääjäksi, jonka sanotaan olevan L-asennossa. Tässä asennossa LED vilkkuu jatkuvasti, kunnes liikettä on.
Jos nyt yhdistät tämän hyppyjohdon sisäkulman PIN-koodin ja keskimmäisen PIN-koodin väliin, LED palaa koko ajan, kunnes liikettä tulee. Tätä kutsutaan "uudelleenkäynnistykseksi" tai " toistettavaksi liipaisimeksi" ja hyppääjää sanotaan olevan H-asennossa.
On kaksi potentiometriä (esitetty yllä olevassa kuvassa), joita käytetään aikaviiveen ja etäisyysalueen asettamiseen. Aikaviive on kesto, jonka aikana LED pysyy PÄÄLLÄ (ulostulotappi HIGH). Toistumattomassa liipaisussa OUTPUT-arvo laskee automaattisesti aikaviiveen jälkeen. Toistuvassa liipaisussa myös LÄHTÖ vähenee aikaviiveen jälkeen, mutta jos on jatkuvaa ihmisen toimintaa; OUTPUT pysyy KORKEAna myös aikaviiveen jälkeen.
Kierrä etäisyyden säätöpotentiometriä myötäpäivään, lisääntynyt tunnistusetäisyys (noin 7 metriä), toisaalta tunnistusetäisyys pienenee (noin 3 metriä).
Käännä aikaviivepotentiometriä myötäpäivään pyörimisanturilla, jonka viive on pidennetty (600S, 10 minuuttia), vastakkaisella puolella, lyhennä viivettä (0,3 sekuntia).
Yleensä PIR havaitsee 8–14 mikrometrin aallonpituisen infrapunan, jonka kantama on 3–15 metriä ja näkökenttä alle 180 astetta. Tämä alue voi vaihdella mallista riippuen. Jotkut katto-PIR: t voivat kattaa 360 astetta. PIR: t toimivat yleensä 3-9 V DC: llä.