Pasívny infračervený senzor (PIR) je veľmi užitočný modul používaný na výrobu mnohých druhov bezpečnostných poplachových systémov a detektorov pohybu. Pasívny sa nazýva, pretože prijíma infračervené žiarenie, nie vyžaruje. Senzor PIR v zásade detekuje akúkoľvek zmenu tepla a kedykoľvek zistí akúkoľvek zmenu, jeho výstupný PIN sa zmení na VYSOKÝ. Tiež sa označujú ako pyroelektrické alebo IR snímače pohybu.
Tu by sme si mali uvedomiť, že každý objekt vyžaruje pri zahrievaní určité množstvo infračerveného žiarenia. Človek vyžaruje infračervené žiarenie aj z dôvodu telesného tepla. PIR snímače dokážu detekovať malé zmeny v infračervenom žiarení. Kedykoľvek objekt prejde dosahom snímača, produkuje infračervené žiarenie kvôli treniu medzi vzduchom a predmetom a je zachytený PIR.
Hlavnou súčasťou PIR senzora je pyroelektrický senzor zobrazený na obrázku (obdĺžnikový kryštál za plastovým uzáverom). Spolu s tým, BISS0001 ("Micro Power PIR Motion Detector IC"), niektoré rezistory, kondenzátory a ďalšie komponenty použité na výrobu PIR senzora. BISS0001 IC odoberá vstup zo snímača a robí spracovanie tak, aby bol výstupný kolík zodpovedajúcim spôsobom VYSOKÝ alebo NÍZKY.
Pyroelektrický snímač sa delí na dve polovice, ak nie je žiadny pohyb, obe polovice zostávajú v rovnakom stave, čo znamená, že obe snímajú rovnakú úroveň infračerveného žiarenia. Len čo niekto vstúpi do prvej polovice, infračervená úroveň jednej polovice sa stane väčšou ako iná, čo spôsobí, že PIR reagujú a výstupný kolík je vysoký.
Pyroelektrický senzor je zakrytý plastovým uzáverom, ktorý má vo vnútri pole mnohých Fresnelových šošoviek. Tieto šošovky sú zakrivené takým spôsobom, že snímač dokáže pokryť široký rozsah.
Vytvorili sme tu veľmi jednoduchý obvod detektora pohybu. Používame PIR snímač HC-SR501, LED (ktorá bude svietiť vždy, keď dôjde k pohybu pred snímačom) a odpor. PIN Vcc PIR pripojených ku kladnej svorke 9v batérie, pin GND je pripojený k zápornej svorke batérie a výstupný pin PIR je pripojený k LED s odporom 220 Ohm. Ak sa v rozsahu PIR pohybuje, LED začne blikať.
Súčasti obvodu
- PIR senzor (použili sme HC-SR501)
- Rezistor 220ohm (akýkoľvek rezistor pod 1k ohm)
- LED
- Batéria (5-9 V)
Schéma zapojenia a vysvetlenie
Stabilizáciu PIR trvá istý čas podľa okolitých podmienok, takže zistíte, že LED diódy sa náhodne zapínajú a vypínajú po dobu asi 10 - 60 sekúnd.
Keď teraz zistíme, že LED dióda bliká, kedykoľvek dôjde k nejakému pohybu, pozrime sa späť na PIR, nájdete prepojku, ktorá je umiestnená medzi PIN vonkajšieho rohu a stredným PIN (pozri schému vyššie). Toto sa nazýva „neretigovateľné“ alebo „ neopakovateľné spustenie“ a prepojka je v polohe L. V tejto polohe bude LED nepretržite blikať, kým nedôjde k pohybu.
Ak teraz prepojíte tento prepojovací mostík medzi vnútorným rohovým PIN a stredným PIN, potom LED bude svietiť stále, kým nedôjde k žiadnemu pohybu. Tomuto sa hovorí „retriggering“ alebo „ opakovateľná spúšť“ a jumper je označený ako H.
Existujú dva potenciometre (zobrazené na obrázku vyššie), ktoré sa používajú na nastavenie časového oneskorenia a rozsahu vzdialenosti. Časové oneskorenie je doba, po ktorú zostane LED svietiť (výstupný kolík HIGH). Pri neopakovateľnom spúšťaní sa výstup po uplynutí časového oneskorenia automaticky zníži. Pri opakovateľnom spúšťaní sa VÝSTUP po uplynutí časového oneskorenia tiež zníži, ale ak existuje nepretržitá ľudská činnosť; VÝSTUP zostane VYSOKÝ aj po časovom oneskorení.
Otáčajte potenciometrom úpravy vzdialenosti v smere hodinových ručičiek, zväčšená snímacia vzdialenosť (asi 7 metrov), na druhej strane sa snímacia vzdialenosť zmenšuje (asi 3 metre).
Otočte potenciometrom Časové oneskorenie v smere hodinových ručičiek o predĺženie oneskorenia (600 S, 10 minút), na opačnej strane, skráťte oneskorenie (0,3 sekundy).
Všeobecne PIR detekuje infračervené žiarenie s vlnovou dĺžkou 8 až 14 mikrometrov a má dosah 3 - 15 metrov so zorným poľom menším ako 180 stupňov. Tento rozsah sa môže u rôznych modelov líšiť. Niektoré stropné PIR môžu pokrývať 360 stupňov. PIR všeobecne pracujú pri 3 - 9 V ss.