Czujnik ruchu PIR
autor: Hélio Pereira - consola.repairgmail.com - www.umodding.info
Wstęp
Celem projektu jest wykorzystanie taniego czujnika PIR do wykrywania ruchu. Zastosowany został mikrokontroler PIC18F25K20 dla wykrywania czy stan czujnika się zmienił oraz dla generowania dźwięku z głośnika lub przetwornika piezo. Mikrokontroler również kontroluje przy starcie napięcie baterii.
Czujnik PIR
Czujniki PIR pozwalają na wykrywanie ruchu; prawie zawsze są używane do wykrywania, czy człowiek wszedł w jego zasięg lub czy z niego wyszedł. One są małe, tanie, potrzebują niewielkich mocy, są łatwe w stosowaniu i nie zużywają się. Dlatego są powszechnie stosowane w urządzeniach i gadżetach używanych w domu i w biurze. Czujniki PIR są zasadniczo wykonywane w oparciu o czujnik piroelektryczny, który wykrywa poziom promieniowania podczerwonego. Wszystko emituje jakieś promieniowanie o niskim poziomie; im coś jest gorętsze, tym więcej promieniowania emituje. Czujnik w detektorach ruchu jest dzielony na dwie części. Powodem jest to, że należy wykryć ruch, a nie średnie natężenie promieniowania podczerwonego. Dwie części czujnika są połączone w taki sposób, że mogą się wzajemnie kasować. Jeżeli jedna z połówek „zobaczy” więcej lub mniej promieniowania niż druga, to wyjście czujnika będzie zmieniało swój stan na wysoki lub niski.
Czujnik PIR używany w projekcie.
Schemat
Zasilanie
Bateria o napięciu 9V podłączona jest do przełącznika. Jako regulator napięcia zastosowany został układ L317T, który wraz z rezystorami R1 i R2 zapewnia napięcie wyjściowe 3,3V. Dla obliczenia wartości R1 korzystano z poniższego wzoru i przyjęto wartość R2 równą 240 ohm.
POR (Power on reset – reset przy włączaniu zasilania
Konieczne było dodanie opóźnienia RC na wyprowadzeniu Vcc ponieważ podczas włączania i wyłączania występował spadek napięcia spowodowany czujnikiem PIR, co z kolei generowało nieokreślone stany podczas restartu mikrokontrolera. Opóźnienie to można obliczyć z poniższego równania:
Głośnik lub przetwornik piezo
W projekcie zastosowano głośnik o oporności 8 ohm, ale zamiast niego można zastosować przetwornik piezo. Tranzystor BC338 został użyty, ponieważ bez niego dźwięk jest zbyt cichy, a powinien być słyszalny wyraźnie. Wartość ic można obliczyć przy pomocy równania:
Czujnik PIR
Czujnik PIR zasilany jest napięciem tylko 3,3V, podobnie jak mikrokontroler, jest podłączony do wyjścia LM317T. Może być zasilany napięciem od 8V do 24V, lecz jeżeli napięcie zasilania spadnie poniżej 8V to czujnik przestaje funkcjonować. Z tego powodu podłączony jest do wyjścia LM317T. napięcie Vout czujnika podłączone jest do wejścia PORTB.0 i jeżeli na tym wejściu nastąpi zmiana stanu, to zostanie wygenerowane przerwanie. Rezystor podpierający ma za zadanie zapewnić, aby wejście to było w stanie niskim. Czujnik potrzebuje 10-12 sekund dla wygenerowania kolejnego przerwania; zakres odległości wynosi 2-3m. Poniżej pokazano wykresy działania czujnika oraz opóźnienie:
Algorytm
Po uruchomieniu obie diody LED świecą się i rozpoczyna się testowanie baterii. Jeżeli bateria jest dobra, to zielona dioda LED (LED1) zapala się i gaśnie trzykrotnie. Jeżeli napięcie baterii jest zbyt niskie, to niebieska dioda LRD (LED2) zapala się i gaśnie również trzykrotnie. Następnie zapala się zielona dioda LED (LED1) i świeci jeżeli na wejściu PORTB.0.nie pojawi się przerwanie, czyli nie zostanie wykryta zmiana stanu. Jeżeli zmiana stanu zostanie wykryta, co oznaczać będzie że czujnik wykrył ruch, wygenerowane zostanie przerwanie, dioda LED1 zgaśnie, zapali się dioda LED2 i zostanie wygenerowany 5-sekundowy dźwięk. Następnie dioda LED2 zgaśnie a urządzenie powróci do początkowego cyklu.
Płytka drukowana
Pełny opis projektu znajduje się na http://www.electronics-lab.com/projects/sensors/007/index.html
Fajne? Ranking DIY
