Za ugotavljanje brezžična komunikacija z oddaljeno napravo običajno uporabljamo radijske valove, optična sevanja in včasih zvočne valove. V bistvu te vrste brezžičnih komunikacij spreminjajo frekvence. Vse te komunikacije imajo spremenljive frekvence, začenši od pasov, kot so HF, LF, VHF, UHF pasovi itd. Optična sevanja uporabljajo infrardeči in vidni del akustičnih valov spektra, uporabljajo ultrazvočni del frekvenčnega spektra, mikro in milimetrski valovi pa se imenujejo radijski valovi.
Pasivni infrardeči senzor
IR sevanje je del elektromagnetnega spektra, ki ima valovne dolžine manjše od mikrovalov in daljše od valovnih dolžin vidne svetlobe. Infrardeča regija je od 0,75 do 1000 um, IR valovi pa so premajhni, da bi jih lahko videli s človeškimi očmi. Če je območje valovne dolžine od 0,75 do 3 um - se imenuje kot v bližini infrardečega območja od 3 do 6 um. infrardeča povezava in, če je območje višje od 6um, se imenuje daleč infrardeče.
Ta sevanja so bila široko uporabljena v različnih senzorjih in elektronskih napravah. Od daljinskih upravljalnikov televizorja do zapletenih naprav, kot je oprema za nočni vid, se uporabljajo IR valovi. Naslednji odsek govori o Osnove PIR senzorja in njegove aplikacije .
Pasivni infrardeči senzor (PIR)
Izraz PIR je kratka oblika pasivne infra rdeče. Izraz 'pasivno' pomeni, da senzor v procesu ne sodeluje aktivno, kar pomeni, da sam ne oddaja napotenih IR signalov, temveč pasivno zaznava infrardeča sevanja, ki prihajajo iz človeškega telesa v okolici.
PIR senzor
Zaznana sevanja se pretvorijo v električni naboj, ki je sorazmeren zaznani ravni sevanja. Nato se ta naboj še izboljša z vgrajenim FET in se napaja na izhodni zatič naprave, ki se uporablja za zunanje vezje za nadaljnje proženje in ojačanje stopnje alarma. Območje senzorja PIR je do 10 metrov pod kotom + 15o ali -15o.
Spodnja slika prikazuje tipično konfiguracijo pin-a senzorja PIR, ki je zelo enostavno razumeti pinout-e in jih je mogoče enostavno razporediti v delovni krog s pomočjo naslednjih točk:
Konfiguracija pin-a za PIR
Pasivni infrardeči senzorji so sestavljeni iz treh nožic, kot je prikazano na zgornjem diagramu.
- Pin1 ustreza odtočnemu priključku naprave, ki mora biti priključen na pozitivno napajalno napetost 5V DC.
- Pin2 ustreza izvornemu priključku naprave, ki ga je treba priključiti na ozemljitveni terminal prek upora 100K ali 47K. Pin2 je izhodni zatič senzorja, zaznani IR signal pa se od zatiča 2 senzorja prenese naprej do ojačevalnika.
- Pin3 senzorja je povezan s tlemi.
Načelo dela senzorja PIR
Senzorji PIR so bolj zapleteni kot drugi senzorji, saj so sestavljeni iz dveh rež. Te reže so narejene iz posebnega materiala, ki je občutljiv na IR. Fresnelova leča se uporablja, da se vidi, da lahko dve reži PIR-ja gledata mimo nekaj razdalje. Ko je senzor neaktiven, potem reži zaznavata enako količino IR. Količina okolice seva od zunaj, sten ali sobe itd.
Ko gre mimo človeško telo ali katera koli žival, ta prestreže prvo režo senzorja PIR. To povzroči pozitivno diferencialno spremembo med dvema bisektoma. Ko človeško telo zapusti območje zaznavanja, senzor ustvari negativno diferencialno spremembo med dvema bisektama. Sam infrardeči senzor je nameščen v hermetično zaprti kovini za izboljšanje vlažnosti / temperature / hrupa / odpornosti. Obstaja okno, ki je izdelano iz tipično prevlečenega silicijevega materiala za zaščito senzorskega elementa.
Deluje senzor PIR
Vezje za zaznavanje gibanja s pomočjo PIR senzorja
V zgornjem segmentu smo se naučili izhodov PIR senzorja, zdaj pa preidimo na preprosto uporabo PIR senzorja. Spodnji diagram prikazuje vezje PIR senzorja gibanja . V prisotnosti človeške IR energije ali sevanja infrardeči senzor zazna energijo in jo takoj pretvori v minutne električne impulze, ki so dovolj, da aktivirajo tranzistor BC547 v prevodnost in da se njegov kolektor spusti.
Vezje za zaznavanje gibanja s pomočjo PIR senzorja
Kot primerjalnik je nastavljen IC741, ki je sestavljen iz 8 nožic. Pri tem je pin3 dodeljen kot referenčni vhod, medtem ko je Pin2 kot senzorski vhod. Ko je kolektorski priključek tranzistorja nizek, potem potencialni pin2 IC postane nižji od potencialnega pin3. Takoj poveča izhod IC, kar sproži relejski gonilnik, sestavljen iz drugega tranzistorja in releja. Rele sproži in vklopi alarmno napravo, ki je priključena na vezje.
Kondenzator 100uF / 25V zagotavlja, da ostane rele vklopljen tudi po izklopu pasivnega infrardečega senzorja, morda zaradi izhoda vira sevanja. Naprava senzorja PIR mora biti pravilno zaprta v pokrov leče Fresnel, da se zagotovi dovolj večja učinkovitost.
Projekti na osnovi senzorjev PIR s povzetki
Z razumevanjem uporabe in omejitev senzorjev daje jasno predstavo o razvoju projektov. Projekti na napredni ravni, kot so SCADA, mehko logično krmiljenje , pridobivanje podatkov običajno sprejme vgrajeni sistemi in ti projekti zahtevajo znanje programske domene, zlasti jezik C. Tu so podrobno opisani nekateri projekti pasivnih infrardečih senzorjev z opisom spodaj.
Sistem samodejnega odpiranja vrat na osnovi senzorja PIR
Glavni cilj tega projekta je odpiranje in zapiranje vrat na mestih, kjer je prisotnost osebe obvezna - na primer v hotelih, nakupovalnih središčih, gledališčih itd. ta projekt je sestavljen iz PIR senzorja, ki zazna prisotnost človeškega telesa in pošlje impulze na 8051 mikrokrmilnik . Ta mikrokrmilnik krmili gonilnik motorja tako, da na njegov vhod pošlje ustrezne impulze in omogoči zatiče.
Varnostni alarmni sistem na osnovi senzorja PIR
Glavni namen tega projekta je zagotoviti varnost. Ta projekt temelji na PIR senzorju z integriranim vezjem, ki ustvarja sireno. Ta senzor zazna infrardeče sevanje, ki ga oddajajo ljudje, in nato odda digitalni izhod. Ta digitalni izhod se uporablja za IC UM3561. Tako ustvari zvok, ko zazna katero koli človeško telo. UM3561 IC je ROM IC, ki ustvarja tone več siren, kot so sirene gasilskih vozil, sirene reševalnih vozil, zvok mitraljeza in policijske sirene.
Robot za zaznavanje človeka s pomočjo PIR senzorja
Robot za zaznavanje človeka s pomočjo PIR senzorja v glavnem zazna človeka in temelji na 8-bitni mikrokrmilnik . Pasivni infrardeči senzorji, ki se uporabljajo za zaznavanje človeških bitij, ta projekt pa se v glavnem uporablja za reševanje ljudi, zataknjenih v ruševinah med potresom. V bistvu na površje pripelje ljudi, ki se zataknejo pod ruševinami, in jih tako učinkovito rešijo.
Upravljanje koračnega motorja na osnovi senzorja PIR
Glavni cilj tega projekta je nadzor koračnega motorja s pomočjo PIR senzorja. Ta projekt temelji predvsem na robotska tehnologija . Ta tehnologija se uporablja predvsem za napredne aplikacije. V tem projektu se za odlične zmogljivosti uporablja interni PIR senzor - v njem se uporablja IR senzor protivlomni alarmni sistemi , stikala za luči, nadzor obiskovalcev in roboti. V robotiki se pogosto uporabljajo koračni motorji, ki ponujajo neprekinjeno vrtenje in neverjetno natančnost.
Tako je bil obravnavan pregled osnov PIR senzorjev in njegovih aplikacij. Ti senzorji se uporabljajo v številnih aplikacijah, na primer za nadzor v realnem času, vključno s fizičnim zdravjem, elektronski varnostni sistemi itd. Poleg tega za kakršno koli pomoč v zvezi s to temo oz projektne ideje na osnovi senzorjev , nas lahko kontaktirate s komentarjem v spodnjem oddelku za komentarje.
Zasluge za fotografije:
