PIR-Sensor - Grundlagen und Anwendungen

Was ist ein PIR-Sensor?

Der PIR-Sensor erkennt einen Menschen, der sich innerhalb von ca. 10 m vom Sensor bewegt. Dies ist ein Durchschnittswert, da der tatsächliche Erfassungsbereich zwischen 5 m und 12 m liegt. PIR besteht im Wesentlichen aus einem pyroelektrischen Sensor, der Infrarotstrahlungspegel erfassen kann. Für zahlreiche wichtige Projekte oder Gegenstände, die herausfinden müssen, wann eine Person den Bereich verlassen oder betreten hat. PIR-Sensoren sind unglaublich, sie sind flach zu steuern und haben nur minimalen Aufwand, einen großen Objektivbereich und sind einfach zu bedienen.

PIR-Sensor

Die meisten PIR-Sensoren haben seitlich oder unten einen 3-poligen Anschluss. Ein Pin wird geerdet, ein anderer wird signalisiert und der letzte Pin wird mit Strom versorgt. Die Stromversorgung beträgt normalerweise bis zu 5V. Manchmal haben größere Module keinen direkten Ausgang und betreiben stattdessen nur ein Relais. In diesem Fall liegen Masse, Strom und die beiden Schalterzuordnungen vor. Die Verbindung von PIR mit einem Mikrocontroller ist sehr einfach und unkompliziert. Der PIR fungiert als digitaler Ausgang. Sie müssen also nur darauf achten, dass der Pin hoch oder niedrig wechselt. Die Bewegung kann erkannt werden, indem an einem einzelnen E / A-Pin nach einem hohen Signal gesucht wird. Sobald sich der Sensor erwärmt, bleibt der Ausgang niedrig, bis eine Bewegung erfolgt. Zu diesem Zeitpunkt schwingt der Ausgang einige Sekunden lang hoch und kehrt dann auf niedrig zurück. Wenn die Bewegung fortgesetzt wird, wechselt der Ausgang auf diese Weise, bis die Sichtlinie des Sensors wieder sichtbar ist. Der PIR-Sensor benötigt eine Aufwärmzeit mit einem bestimmten Endziel, um die Kapazität angemessen anzupassen. Dies liegt an der Einschwingzeit, die für das Studium des Naturgebiets erforderlich ist. Dies kann zwischen 10 und 60 Sekunden liegen.

Während dieser Zeit sollte es so wenig Bewegung geben, wie im Sichtfeld der Sensoren vernünftigerweise zu erwarten ist.

Ein Video zum PIR-Sensor

Es folgt das Video zum PIR-Sensor

7 Anwendungsbereiche von PIR-Sensoren

• Alle Außenleuchten
• Aufzug Lobby
• Multi-Apartment-Komplexe
• Gemeinsame Treppen
• Für Keller oder überdachten Parkplatz
• Einkaufszentren
• Für Gartenleuchten

5 Funktionen

1. Komplett mit PIR, Bewegungserkennung.
2. Dual-Element-Sensor mit geringem Rauschen und hoher Empfindlichkeit.
3. Versorgungsspannung - 5V.
4. Verzögerungszeit einstellbar.
5. Standard-TTL-Ausgang.

PIR-Sensor-IC

Der PIR-Sensor-IC besteht aus 3 Pins - Vcc, Masse und Ausgang.

Bei menschlicher IR-Strahlung erkennt der Sensor die Strahlung und wandelt sie direkt in elektrische Impulse um, die dem Wechselrichterkreis zugeführt werden. Die Wechselrichterschaltung besteht aus einem Transistor, der bei Anlegen eines hohen Basisstroms in Sättigung gerät und schließlich eine niedrige Kollektorspannung entwickelt. Somit ist der Transistorausgang niedrig.

Dieser niedrige Wechselrichterausgang ist mit dem Mikrocontroller verbunden. Basierend auf der vom Mikrocontroller empfangenen Eingabe steuert er den Motortreiber, der wiederum die Bewegung des Motors steuert.

Bewegungserkennung mit PIR-Sensor

Ein PIR oder ein passiver Infrarotsensor kann verwendet werden, um die Anwesenheit von Menschen in seiner Nähe zu erfassen. Der Ausgang kann verwendet werden, um die Bewegung der Tür zu steuern.

Grundsätzlich verwendet die Bewegungserkennung Lichtsensoren, um entweder das Vorhandensein von Infrarotlicht zu erfassen, das von einem warmen Objekt emittiert wird, oder das Fehlen von Infrarotlicht, wenn ein Objekt einen von einem anderen Teil des Geräts emittierten Strahl unterbricht.

Ein PIR-Sensor erfasst das von einem warmen Objekt abgestrahlte Infrarotlicht. Es besteht aus pyroelektrischen Sensoren, die Änderungen ihrer Temperatur (aufgrund einfallender Infrarotstrahlung) in das elektrische Signal einbringen. Wenn Infrarotlicht auf einen Kristall trifft, erzeugt es eine elektrische Ladung.

Somit kann ein PIR-Sensor verwendet werden, um die Anwesenheit von Menschen in einem Erfassungsbereich von ungefähr 14 Metern zu erfassen.

Anwendung mit PIR-Sensor - Automatisches Türöffnungssystem

Das Öffnen und Schließen von Türen ist immer eine mühsame Aufgabe, insbesondere in Einkaufszentren, Hotels und Theatern, in denen immer eine Person die Tür für Besucher öffnen muss.

Ein automatisches Türöffnungssystem besteht aus einem PR-Sensor, der die Anwesenheit des Menschen erfasst und Impulse an den Mikrocontroller sendet, der den Motortreiber steuert, indem er geeignete Impulse an seine Eingangsstifte und den Aktivierungsstift sendet.

Im Allgemeinen sendet der menschliche Körper Infrarotenergie aus, die vom PIR-Sensor aus beträchtlicher Entfernung erfasst wird. Der Ausgang des PIR-Sensors, d. H. Des passiven Infrarotdetektors, wird zu einem Transistor BC547 verstärkt, dessen Ausgang am Kollektor mit Pin 1 des Mikrocontrollers verbunden ist. Während ein sich bewegendes Objekt vom PIR erfasst wird, entwickelt es an seinem Ausgang ein logisches Hoch, das von dem Transistor invertiert wird, der zum Entwickeln eines logischen Niedrigwerts an Pin 1 des Mikrocontrollers verwendet wird. Somit empfängt der Mikrocontroller ein logisch niedriges Signal vom PR-Sensor über den Transistor und sendet durch ordnungsgemäße Programmierung ein logisch niedriges Signal an Pin 2 und ein logisch hohes Signal an Pin 7, wodurch der Motor in Vorwärtsrichtung läuft und die Tür mit der Welle des verbunden wird Motor öffnet. Das Programm ist so geschrieben, dass es dem Motortreiber-IC L293D wie oben erläutert eine entsprechende Eingabe liefert, um den Motor in eine Richtung laufen zu lassen, um eine Türöffnungssituation zu ermöglichen. Wenn die Tür vollständig geöffnet wird, wird ein Interrupt-Signal von der Motortür von einem SPDT-Blattschalter empfangen, um den Motor zu stoppen, indem eine Nulllogik gesetzt wird, sobald die Tür das äußerste Ende erreicht, um den Stift von L293D zum Deaktivieren des Motors zu aktivieren.

Mit anderen Worten, das Stromsignal vom SPDT-Schalter sendet ein Interrupt-Signal an den Mikrocontroller und sendet einen logisch niedrigen Ausgang an den Freigabepin-Eingang des Motors ic, wodurch der Motor gestoppt wird. Nach einigen Sekunden sendet der Mikrocontroller eine Rückwärtslogik an den Motortreiber-IC, so dass sich der Motor in die entgegengesetzte Richtung dreht, was das Schließen der Tür darstellt. Dies geschieht, wenn der Mikrocontroller ein logisches Low an Pin2 und ein logisches High an Pin7 sendet und der Motor seine Richtung umkehrt und die Tür automatisch geschlossen wird. Dies geschieht einige Sekunden, nachdem die Person den Türweg überquert hat. Somit kann die Tür automatisch geschlossen oder geöffnet werden, wenn sich eine Person ihr nähert oder durch sie geht.

Fotokredit:

• PIR-Sensor-IC Ingenieursgarage