Για την ίδρυση ασύρματη επικοινωνία με μια απομακρυσμένη συσκευή, συνήθως χρησιμοποιούμε ραδιοκύματα, οπτικές ακτινοβολίες και μερικές φορές ακουστικά κύματα. Βασικά, αυτοί οι τύποι ασύρματων επικοινωνιών αλλάζουν τις συχνότητές τους. Όλες αυτές οι επικοινωνίες έχουν μεταβλητές συχνότητες ξεκινώντας από ζώνες όπως ζώνες HF, LF, VHF, UHF και ούτω καθεξής. Οι οπτικές ακτινοβολίες χρησιμοποιούν υπέρυθρο και ορατό τμήμα του φάσματος τα ακουστικά κύματα χρησιμοποιούν ένα υπερηχητικό τμήμα του φάσματος συχνοτήτων και, τα κύματα μικρο και χιλιοστών αναφέρονται ως ραδιοκύματα.

Παθητικός αισθητήρας υπερύθρων

Η υπεριώδης ακτινοβολία είναι το τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που έχει μήκη κύματος μικρότερα από τα μικροκύματα και μεγαλύτερο από τα μήκη κύματος του ορατού φωτός. Η υπέρυθρη περιοχή είναι από 0,75um έως 1000umand, τα κύματα υπερύθρων είναι πολύ μικρά για να τα δουν με τα ανθρώπινα μάτια. Εάν η περιοχή μήκους κύματος είναι από 0,75um έως 3um - ονομάζεται ως κοντά στην υπέρυθρη περιοχή η περιοχή από 3um έως 6um ονομάζεται ως μέσα υπέρυθρες και, εάν η περιοχή είναι μεγαλύτερη από 6um, τότε ονομάζεται υπέρυθρη υπέρταση.

Αυτές οι ακτινοβολίες έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε διάφορους αισθητήρες και ηλεκτρονικά gadget. Ακριβώς από τα τηλεχειριστήρια της τηλεόρασης έως τις περίπλοκες συσκευές όπως οι εξοπλισμοί νυχτερινής όρασης χρησιμοποιούν κύματα υπερύθρων. Η ακόλουθη ενότητα ασχολείται με το Βασικά στοιχεία του αισθητήρα PIR και οι εφαρμογές του .

Παθητικός αισθητήρας υπερύθρων (PIR)

Ο όρος PIR είναι η σύντομη μορφή του PassiveInfra Red. Ο όρος «παθητικό» υποδηλώνει ότι ο αισθητήρας δεν συμμετέχει ενεργά στη διαδικασία, που σημαίνει, δεν εκπέμπει τα ίδια τα αναφερόμενα σήματα IR, αλλά ανιχνεύει παθητικά τις υπέρυθρες ακτινοβολίες που προέρχονται από το ανθρώπινο σώμα στη γύρω περιοχή.

Αισθητήρας PIR

Οι ανιχνευόμενες ακτινοβολίες μετατρέπονται σε ηλεκτρικό φορτίο, το οποίο είναι ανάλογο με το ανιχνευμένο επίπεδο της ακτινοβολίας. Στη συνέχεια, αυτή η φόρτιση βελτιώνεται περαιτέρω από ένα ενσωματωμένο FET και τροφοδοτείται στον πείρο εξόδου της συσκευής που καθίσταται εφαρμόσιμος σε ένα εξωτερικό κύκλωμα για περαιτέρω ενεργοποίηση και ενίσχυση των σταδίων συναγερμού. Η εμβέλεια του αισθητήρα PIR είναι έως 10 μέτρα υπό γωνία + 15o ή -15o.

Η παρακάτω εικόνα δείχνει μια τυπική διαμόρφωση ακίδων του αισθητήρα PIR, ο οποίος είναι αρκετά απλός για την κατανόηση των pinouts και, μπορεί κανείς να τακτοποιήσει εύκολα σε ένα κύκλωμα εργασίας με τη βοήθεια των ακόλουθων σημείων:

Ρύθμιση Pin του PIR

Οι παθητικοί αισθητήρες υπέρυθρης ακτινοβολίας αποτελούνται από τρεις ακίδες όπως υποδεικνύεται στο διάγραμμα που φαίνεται παραπάνω.

Το Pin1 αντιστοιχεί στον ακροδέκτη αποστράγγισης της συσκευής, ο οποίος πρέπει να συνδεθεί στο θετικό τροφοδοτικό 5V DC.
Το Pin2 αντιστοιχεί στον ακροδέκτη προέλευσης της συσκευής, ο οποίος πρέπει να συνδεθεί στον ακροδέκτη γείωσης μέσω αντίστασης 100K ή 47K. Το Pin2 είναι ο πείρος εξόδου του αισθητήρα και το ανιχνευμένο σήμα IR μεταφέρεται προς τα εμπρός σε έναν ενισχυτή από τον πείρο 2 του αισθητήρα.
Ο ακροδέκτης 3 του αισθητήρα συνδέεται στη γείωση.

Αρχή εργασίας του αισθητήρα PIR

Οι αισθητήρες PIR είναι πιο περίπλοκοι από τους άλλους αισθητήρες, καθώς αποτελούνται από δύο υποδοχές. Αυτές οι υποδοχές είναι κατασκευασμένες από ειδικό υλικό ευαίσθητο στο IR. Ο φακός Fresnel χρησιμοποιείται για να δει ότι οι δύο υποδοχές του PIR μπορούν να δουν μετά από κάποια απόσταση. Όταν ο αισθητήρας είναι ανενεργός, τότε οι δύο υποδοχές αισθάνονται την ίδια ποσότητα IR. Η ποσότητα περιβάλλοντος εκπέμπεται από το ύπαιθρο, τους τοίχους ή το δωμάτιο κ.λπ.

Όταν ένα ανθρώπινο σώμα ή οποιοδήποτε ζώο περνά, τότε παρεμποδίζει την πρώτη υποδοχή του αισθητήρα PIR. Αυτό προκαλεί μια θετική διαφορική αλλαγή μεταξύ των δύο δισκίων. Όταν ένα ανθρώπινο σώμα φεύγει από την περιοχή ανίχνευσης, ο αισθητήρας δημιουργεί μια αρνητική διαφορική αλλαγή μεταξύ των δύο δισκίων. Ο ίδιος ο αισθητήρας υπερύθρων στεγάζεται σε ερμητικά σφραγισμένο μέταλλο για βελτίωση της υγρασίας / θερμοκρασίας / θορύβου / ανοσίας. Υπάρχει ένα παράθυρο που είναι κατασκευασμένο από τυπικά επικαλυμμένο υλικό πυριτίου για την προστασία του αισθητήριου στοιχείου.

Ο αισθητήρας PIR λειτουργεί

Ένα κύκλωμα ανίχνευσης κίνησης που χρησιμοποιεί αισθητήρα PIR

Στο παραπάνω τμήμα, μάθαμε τις ακίδες του αισθητήρα PIR, τώρα ας προχωρήσουμε για να μελετήσουμε μια απλή εφαρμογή του αισθητήρα PIR. Το παρακάτω διάγραμμα απεικονίζει κύκλωμα αισθητήρα PIR ανιχνευτή κίνησης . Παρουσία ανθρώπινης υπέρυθρης ενέργειας ή ακτινοβολίας, ο υπέρυθρος αισθητήρας ανιχνεύει την ενέργεια και τη μετατρέπει αμέσως σε λεπτούς ηλεκτρικούς παλμούς, αρκετούς για να ενεργοποιήσουν τρανζίστορ BC547 σε αγωγιμότητα και να κάνει τον συλλέκτη του χαμηλό.

Κύκλωμα ανίχνευσης κίνησης με χρήση αισθητήρα PIR

Ως συγκριτικό, το IC741 έχει ρυθμιστεί - που αποτελείται από 8 ακίδες. Όπου το pin3 κατανέμεται ως είσοδος αναφοράς, ενώ το Pin2 ως είσοδος ανίχνευσης. Όταν ο ακροδέκτης συλλέκτη του τρανζίστορ είναι χαμηλός, τότε ο δυνητικός ακροδέκτης 2 του IC γίνεται χαμηλότερος από τον πιθανό ακροδέκτη3. Αμέσως αυξάνει την έξοδο του IC, ενεργοποιώντας το πρόγραμμα οδήγησης ρελέ που αποτελείται από άλλο τρανζίστορ και ρελέ. Το ρελέ ενεργοποιεί και ενεργοποιεί τη συσκευή συναγερμού, η οποία είναι συνδεδεμένη στο κύκλωμα.

Ο πυκνωτής 100uF / 25V διασφαλίζει ότι το ρελέ παραμένει αναμμένο ακόμη και μετά την απενεργοποίηση του παθητικού υπερύθρου αισθητήρα πιθανώς λόγω της εξόδου της πηγής ακτινοβολίας. Η συσκευή αισθητήρα PIR πρέπει να περικλείεται σωστά σε ένα κάλυμμα φακού Fresnel για να διασφαλίζεται ότι η αποτελεσματικότητά της είναι αρκετά βελτιωμένη.

Έργα με αισθητήρα PIR με περιλήψεις

Με την κατανόηση της χρήσης και των περιορισμών των αισθητήρων, δίνει μια σαφή ιδέα της ανάπτυξης των έργων. Προγράμματα προηγμένου επιπέδου όπως το SCADA, ασαφής λογική ελέγχου , η απόκτηση δεδομένων συνήθως υιοθετείται ενσωματωμένα συστήματα και αυτά τα έργα απαιτούν γνώση τομέα λογισμικού, ειδικά τη γλώσσα Γ. Εδώ, οι λεπτομέρειες σχετικά με μερικά έργα με παθητικό αισθητήρα υπερύθρων με περιγραφή δίνονται παρακάτω.

Αυτόματο σύστημα ανοίγματος πόρτας με βάση τον αισθητήρα PIR

Ο κύριος στόχος αυτού του έργου είναι το άνοιγμα και το κλείσιμο των θυρών, σε μέρη όπου η παρουσία ενός ατόμου είναι υποχρεωτική - για παράδειγμα, ξενοδοχεία, εμπορικά κέντρα, θέατρα κ.λπ. Αυτό το έργο αποτελείται από έναν αισθητήρα PIR που ανιχνεύει την παρουσία του ανθρώπινου σώματος και στέλνει παλμούς στο 8051 μικροελεγκτής . Αυτός ο μικροελεγκτής ελέγχει το πρόγραμμα οδήγησης του κινητήρα στέλνοντας κατάλληλους παλμούς στην είσοδό του και ενεργοποιώντας τις ακίδες.

Σύστημα συναγερμού ασφαλείας με βάση τον αισθητήρα PIR

Ο κύριος σκοπός αυτού του έργου είναι να παρέχει ασφάλεια. Αυτό το έργο βασίζεται σε αισθητήρα PIR με ενσωματωμένο κύκλωμα που παράγει σειρήνα. Αυτός ο αισθητήρας ανιχνεύει την υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπεται από τον άνθρωπο και στη συνέχεια δίνει μια ψηφιακή έξοδο. Αυτή η ψηφιακή έξοδος εφαρμόζεται στο UM3561 IC. Έτσι, παράγει τον ήχο όταν ανιχνεύεται οποιοδήποτε ανθρώπινο σώμα. Το UM3561 IC είναι ένα ROM IC, το οποίο παράγει ήχους πολλαπλών σειρήνων, όπως σειρήνες πυροσβεστικών, σειρήνες ασθενοφόρων, ήχος πολυβόλων και σειρήνες αστυνομίας.

“ιδέες ηλιακού συστήματος για έργα ”

Ανθρώπινο ρομπότ ανίχνευσης με χρήση αισθητήρα PIR

Το ρομπότ ανίχνευσης ανθρώπου που χρησιμοποιεί αισθητήρα PIR ανιχνεύει κυρίως τον άνθρωπο και βασίζεται σε ένα Μικροελεγκτής 8-bit . Ένας παθητικός αισθητήρας υπερύθρων που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση των ανθρώπων και αυτό το έργο χρησιμοποιείται κυρίως για τη διάσωση ανθρώπων που έχουν κολλήσει σε συντρίμμια κατά τη διάρκεια σεισμού. Βασικά φέρνει τους ανθρώπους κολλημένους κάτω από τα συντρίμμια στην επιφάνεια, εξοικονομώντας έτσι αποτελεσματικά.

Έλεγχος κινητήρα Stepper με βάση τον αισθητήρα PIR

Ο κύριος στόχος αυτού του έργου είναι ο έλεγχος ενός βηματικού κινητήρα με χρήση αισθητήρα PIR. Αυτό το έργο βασίζεται κυρίως στο ρομποτική τεχνολογία . Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται κυρίως για προηγμένες εφαρμογές. Σε αυτό το έργο, ο εσωτερικός αισθητήρας PIR χρησιμοποιείται για εξαιρετική απόδοση - ο αισθητήρας IR χρησιμοποιείται στο συστήματα συναγερμού διαρρήκτη , διακόπτες φωτός, παρακολούθηση παρόντων επισκεπτών και ρομπότ. Στη ρομποτική, οι κινητήρες stepper χρησιμοποιούνται ευρέως και προσφέρουν συνεχή περιστροφή καθώς και εκπληκτική ακρίβεια.

Έτσι, συζητήθηκε μια επισκόπηση των βασικών αισθητήρων PIR και των εφαρμογών του. Αυτοί οι αισθητήρες χρησιμοποιούνται σε πολλές εφαρμογές, όπως στην παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο, συμπεριλαμβανομένης της σωματικής υγείας, ηλεκτρονικά συστήματα ασφαλείας Εκτός από αυτό, για οποιαδήποτε βοήθεια σχετικά με αυτό το θέμα ή ιδέες έργου με βάση τον αισθητήρα , μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μας σχολιάζοντας την παρακάτω ενότητα σχολίων.

Φωτογραφικές μονάδες: