เรียนรู้เกี่ยวกับ Passive Infrared Sensor (PIR) กับโครงการ

ลองใช้เครื่องมือของเราเพื่อกำจัดปัญหา





สำหรับการจัดตั้ง การสื่อสารไร้สาย ด้วยอุปกรณ์ระยะไกลโดยปกติเราจะใช้คลื่นวิทยุการแผ่รังสีแสงและบางครั้งคลื่นอะคูสติก โดยทั่วไปการสื่อสารไร้สายประเภทนี้จะเปลี่ยนความถี่ การสื่อสารทั้งหมดเหล่านี้มีความถี่ผันแปรโดยเริ่มจากย่านความถี่เช่น HF, LF, VHF, UHF bands และอื่น ๆ การแผ่รังสีด้วยแสงใช้ส่วนอินฟราเรดและส่วนที่มองเห็นได้ของคลื่นอะคูสติกสเปกตรัมใช้ส่วนอัลตราโซนิกของสเปกตรัมความถี่และคลื่นขนาดเล็กและมิลลิเมตรเรียกว่าคลื่นวิทยุ

เซ็นเซอร์อินฟราเรดแบบพาสซีฟ

เซ็นเซอร์อินฟราเรดแบบพาสซีฟ



รังสี IR คือส่วนของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นเล็กกว่าไมโครเวฟและยาวกว่าความยาวคลื่นแสงที่มองเห็นได้ ย่านอินฟราเรดอยู่ระหว่าง 0.75um ถึง 1,000um และคลื่น IR มีขนาดเล็กเกินกว่าที่จะมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์หากย่านความยาวคลื่นอยู่ระหว่าง 0.75um ถึง 3um จะเรียกว่าบริเวณใกล้อินฟราเรดบริเวณตั้งแต่ 3um ถึง 6um จะเรียกว่า mid อินฟราเรดและถ้าพื้นที่สูงกว่า 6um จะเรียกว่าอินฟราเรดไกล


การแผ่รังสีเหล่านี้ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในเซ็นเซอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ จากรีโมททีวีไปยังอุปกรณ์ที่ซับซ้อนเช่นอุปกรณ์มองกลางคืนใช้คลื่น IR ส่วนต่อไปนี้กล่าวถึงเกี่ยวกับไฟล์ พื้นฐานเซ็นเซอร์ PIR และการใช้งาน .



เซ็นเซอร์อินฟราเรดแบบพาสซีฟ (PIR)

คำว่า PIR เป็นรูปแบบย่อของ PassiveInfra Red คำว่า 'passive' บ่งชี้ว่าเซ็นเซอร์ไม่ได้มีส่วนร่วมในกระบวนการนี้ซึ่งหมายความว่าเซ็นเซอร์จะไม่ปล่อยสัญญาณ IR ที่อ้างถึงเอง แต่จะตรวจจับการแผ่รังสีอินฟราเรดที่มาจากร่างกายมนุษย์ในบริเวณโดยรอบ

เซ็นเซอร์ PIR

เซ็นเซอร์ PIR

การแผ่รังสีที่ตรวจพบจะถูกแปลงเป็นประจุไฟฟ้าซึ่งเป็นสัดส่วนกับระดับรังสีที่ตรวจพบ จากนั้นการชาร์จนี้จะได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมโดย FET ในตัวและป้อนเข้ากับขาเอาต์พุตของอุปกรณ์ซึ่งจะใช้กับวงจรภายนอกสำหรับการทริกเกอร์และการขยายสัญญาณเตือนเพิ่มเติมช่วงเซ็นเซอร์ PIR สูงถึง 10 เมตรที่มุม + 15o หรือ -15o

ภาพด้านล่างแสดงการกำหนดค่าพินทั่วไปของเซ็นเซอร์ PIR ซึ่งค่อนข้างง่ายในการทำความเข้าใจพินเอาต์และอาจจัดเรียงให้เป็นวงจรการทำงานได้อย่างง่ายดายด้วยความช่วยเหลือของประเด็นต่อไปนี้:


การกำหนดค่าพินของ PIR

การกำหนดค่าพินของ PIR

เซ็นเซอร์อินฟราเรดแบบพาสซีฟประกอบด้วยหมุดสามตัวตามที่ระบุในแผนภาพที่แสดงด้านบน

  • Pin1 ตรงกับขั้วท่อระบายน้ำของอุปกรณ์ซึ่งควรเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟบวก 5V DC
  • Pin2 ตรงกับขั้วต้นทางของอุปกรณ์ซึ่งควรเชื่อมต่อกับขั้วกราวด์ผ่านตัวต้านทาน 100K หรือ 47K Pin2 เป็นขาเอาต์พุตของเซ็นเซอร์และสัญญาณ IR ที่ตรวจพบจะถูกส่งต่อไปยังเครื่องขยายเสียงจากขา 2 ของเซ็นเซอร์
  • Pin3 ของเซ็นเซอร์เชื่อมต่อกับกราวด์

หลักการทำงานของเซ็นเซอร์ PIR

เซ็นเซอร์ PIR มีความซับซ้อนมากกว่าเซ็นเซอร์อื่น ๆ เนื่องจากประกอบด้วยสองช่อง ช่องเหล่านี้ทำจากวัสดุพิเศษที่ไวต่อ IR เลนส์ Fresnel ใช้เพื่อดูว่าช่องสองช่องของ PIR สามารถมองเห็นได้ในระยะที่ไกลออกไป เมื่อเซ็นเซอร์ไม่ทำงานช่องเสียบทั้งสองจะรับรู้ IR ในปริมาณที่เท่ากันปริมาณโดยรอบจะแผ่ออกมาจากภายนอกผนังหรือห้อง ฯลฯ

เมื่อร่างกายมนุษย์หรือสัตว์ใด ๆ ผ่านไปมันจะไปขัดขวางช่องแรกของเซ็นเซอร์ PIR สิ่งนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความแตกต่างในเชิงบวกระหว่างสองทวิตเตอร์เมื่อร่างกายมนุษย์ออกจากพื้นที่ตรวจจับเซ็นเซอร์จะสร้างการเปลี่ยนแปลงความแตกต่างเชิงลบระหว่างสองทวิตเตอร์ เซ็นเซอร์อินฟราเรดนั้นอยู่ในโลหะที่ปิดสนิทเพื่อปรับปรุงความชื้น / อุณหภูมิ / เสียง / ภูมิคุ้มกัน มีหน้าต่างซึ่งทำจากวัสดุซิลิกอนเคลือบโดยทั่วไปเพื่อป้องกันองค์ประกอบการตรวจจับ

เซ็นเซอร์ PIR ทำงาน

เซ็นเซอร์ PIR ทำงาน

วงจรตรวจจับการเคลื่อนไหวโดยใช้เซ็นเซอร์ PIR

ในส่วนข้างต้นเราได้เรียนรู้การพินของเซ็นเซอร์ PIR แล้วตอนนี้เรามาศึกษาการใช้งานเซ็นเซอร์ PIR แบบง่ายๆ แผนภาพด้านล่างแสดงให้เห็น วงจรเซ็นเซอร์ PIR ของเครื่องตรวจจับการเคลื่อนไหว . เมื่อมีพลังงาน IR หรือรังสีของมนุษย์เซ็นเซอร์อินฟราเรดจะตรวจจับพลังงานและแปลงเป็นพัลส์ไฟฟ้าทันทีพอที่จะเปิดใช้งาน ทรานซิสเตอร์ BC547 ในการนำและทำให้ตัวสะสมต่ำลง

วงจรตรวจจับการเคลื่อนไหวโดยใช้เซ็นเซอร์ PIR

วงจรตรวจจับการเคลื่อนไหวโดยใช้เซ็นเซอร์ PIR

ในฐานะผู้เปรียบเทียบ IC741 ถูกตั้งค่าซึ่งประกอบด้วย 8 พิน โดย pin3 จะถูกจัดสรรให้เป็นอินพุตอ้างอิงในขณะที่ Pin2 เป็นอินพุตการตรวจจับ เมื่อขั้วของตัวเก็บรวบรวมของทรานซิสเตอร์เหลือน้อยดังนั้นพิน 2 ที่มีศักยภาพของ IC จะต่ำกว่าพินที่เป็นไปได้ 3 ทันทีมันทำให้เอาต์พุตของ IC สูงกระตุ้นให้ตัวขับรีเลย์ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์และรีเลย์อื่น รีเลย์จะกระตุ้นและเปิดสวิตช์อุปกรณ์เตือนภัยซึ่งเชื่อมต่อกับวงจร

ตัวเก็บประจุ 100uF / 25V ตรวจสอบให้แน่ใจว่ารีเลย์ยังคงเปิดอยู่แม้ว่าเซ็นเซอร์อินฟราเรดแบบพาสซีฟจะปิดอยู่ก็ตามอาจเป็นเพราะการออกจากแหล่งกำเนิดรังสี อุปกรณ์เซ็นเซอร์ PIR ต้องอยู่ในฝาครอบเลนส์ Fresnel อย่างเหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพของอุปกรณ์นั้นได้รับการปรับปรุงอย่างเพียงพอ

โครงการที่ใช้เซ็นเซอร์ PIR พร้อมบทคัดย่อ

ด้วยการทำความเข้าใจการใช้งานและข้อ จำกัด ของเซ็นเซอร์ทำให้มีแนวคิดที่ชัดเจนในการพัฒนาโครงการ โครงการระดับสูงเช่น SCADA การควบคุมตรรกะคลุมเครือ การเก็บข้อมูลมักใช้ ระบบฝังตัว และโครงการเหล่านี้ต้องใช้ความรู้เกี่ยวกับโดเมนซอฟต์แวร์โดยเฉพาะภาษา C ที่นี่รายละเอียดเกี่ยวกับโครงการที่ใช้เซ็นเซอร์อินฟราเรดแบบพาสซีฟบางส่วนพร้อมคำอธิบายอยู่ด้านล่าง

ระบบเปิดประตูอัตโนมัติที่ใช้เซ็นเซอร์ PIR

จุดมุ่งหมายหลักของโครงการนี้คือการเปิดและปิดประตูในสถานที่ที่มีบุคคลเข้ามาอยู่ด้วยเช่นโรงแรมห้างสรรพสินค้าโรงละคร ฯลฯ โครงการนี้ประกอบด้วยเซ็นเซอร์ PIR ที่ตรวจจับการมีอยู่ของร่างกายมนุษย์และส่งพัลส์ไปยัง ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8051 . ไมโครคอนโทรลเลอร์นี้ควบคุมไดรเวอร์มอเตอร์โดยส่งพัลส์ที่เหมาะสมไปยังอินพุตและเปิดใช้งานพิน

ระบบเตือนภัยที่ใช้เซ็นเซอร์ PIR

ความตั้งใจหลักของโครงการนี้คือการให้ความปลอดภัย โครงการนี้ใช้เซ็นเซอร์ PIR ที่มีวงจรรวมซึ่งสร้างไซเรน เซ็นเซอร์นี้จะตรวจจับรังสีอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจากมนุษย์จากนั้นจึงให้เอาต์พุตดิจิตอล เอาต์พุตดิจิตอลนี้ใช้กับ UM3561 IC ดังนั้นจึงสร้างเสียงเมื่อตรวจพบร่างกายมนุษย์ UM3561 IC เป็น ROM IC ที่สร้างเสียงไซเรนหลายแบบเช่นไซเรนรถดับเพลิงไซเรนรถพยาบาลเสียงปืนกลและไซเรนของตำรวจ

หุ่นยนต์ตรวจจับมนุษย์โดยใช้เซ็นเซอร์ PIR

หุ่นยนต์ตรวจจับมนุษย์ที่ใช้เซ็นเซอร์ PIR ตรวจจับมนุษย์เป็นหลักและขึ้นอยู่กับ ไมโครคอนโทรลเลอร์ 8 บิต . เซ็นเซอร์อินฟราเรดแบบพาสซีฟที่ใช้ในการตรวจจับมนุษย์และโครงการนี้ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อช่วยเหลือผู้คนที่ติดอยู่ในเศษซากขณะเกิดแผ่นดินไหว โดยพื้นฐานแล้วจะทำให้มนุษย์ติดอยู่ใต้เศษขยะขึ้นสู่ผิวน้ำจึงช่วยชีวิตพวกมันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การควบคุมมอเตอร์ Stepper ตามเซ็นเซอร์ PIR

เป้าหมายหลักของโครงการนี้คือการควบคุมสเต็ปเปอร์มอเตอร์โดยใช้เซ็นเซอร์ PIR โครงการนี้ขึ้นอยู่กับไฟล์ เทคโนโลยีหุ่นยนต์ . เทคโนโลยีนี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการใช้งานขั้นสูง ในโครงการนี้ใช้เซ็นเซอร์ PIR ภายในเพื่อประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม - ใช้เซ็นเซอร์ IR ใน ระบบสัญญาณกันขโมย , สวิตช์ไฟ, การตรวจสอบปัจจุบันของผู้เยี่ยมชมและหุ่นยนต์ ในหุ่นยนต์สเต็ปเปอร์มอเตอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายและมีการหมุนอย่างต่อเนื่องรวมทั้งความแม่นยำที่น่าทึ่ง

ดังนั้นจึงมีการกล่าวถึงภาพรวมของพื้นฐานเซ็นเซอร์ PIR และการใช้งาน เซ็นเซอร์เหล่านี้ใช้ในแอพพลิเคชั่นมากมายเช่นในการตรวจสอบแบบเรียลไทม์รวมถึงสุขภาพร่างกาย ระบบรักษาความปลอดภัยอิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ นอกเหนือจากนี้หากต้องการความช่วยเหลือเกี่ยวกับหัวข้อนี้หรือ แนวคิดโครงการตามเซ็นเซอร์ คุณสามารถติดต่อเราได้โดยการแสดงความคิดเห็นในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง

เครดิตภาพ: