Arduino nano liikumisanduri ühendusskeem. Arduino, HC-SR04 ja LED-iga liikumisandur. Impulsi aja ja impulsside vahelise aja muutmine
HC-SR501 ruumianduri ülevaade
Püroelektrilisel efektil põhinev liikumis- (või kohaloleku) anduri moodul HCSR501 koosneb 500 BP PIR-andurist (joonis 1) koos täiendava elektriisolatsiooniga BISS0001 kiibil ja Fresneli objektiivist, mida kasutatakse vaateraadiuse suurendamiseks ja infrapuna võimendamiseks. signaali (joon. 2). Moodulit kasutatakse infrapunakiirgust kiirgavate objektide liikumise tuvastamiseks. Mooduli sensorelemendiks on 500BP PIR-andur. Selle tööpõhimõte põhineb püroelektrilisusel. See on nähtus, kus kristallides tekib nende temperatuuri muutumisel elektriväli.Anduri tööd juhib BISS0001 kiip. Tahvlil on kaks potentsiomeetrit, esimese abil määratakse objekti tuvastamise kaugus (3 kuni 7 m), teise abil - viivitus pärast esimest anduri töökorda (5 - 300 sek). Moodulil on kaks režiimi - L ja H. Töörežiim seadistatakse hüppaja abil. L-režiim on ühe töörežiim, kui liikuv objekt tuvastatakse, seatakse väljundis OUT kõrge signaalitase teise potentsiomeetri määratud viivitusajale. Selle aja jooksul ei reageeri andur liikuvatele objektidele. Seda režiimi saab kasutada turvasüsteemides sireenile häiresignaali andmiseks. H-režiimis käivitub andur iga kord, kui tuvastatakse liikumine. Seda režiimi saab kasutada valgustuse sisselülitamiseks. Kui moodul on sisse lülitatud, see kalibreeritakse, kalibreerimise kestus on ligikaudu üks minut, pärast mida on moodul töövalmis. Paigaldage andur eelistatavalt eemal avatud valgusallikatest.
Joonis 1. PIR-andur 500BP
Joonis 2. Fresneli lääts
Tehnilised andmed HC-SR501
- Toitepinge: 4,5-20 V
- Voolutarve: 50mA
- Väljundpinge OUT: HIGH - 3,3 V, LOW - 0 V
- Tuvastamisintervall: 3-7m
- Viite kestus pärast laskmist: 5 - 300 sek
- Vaatenurk kuni 120
- Blokeerimisaeg järgmise mõõtmiseni: 2,5 sek.
- Töörežiimid: L - ühekordne töö, H - töötamine igal sündmusel
- Töötemperatuur -20 kuni +80C
- Mõõdud 32x24x18 mm
Infrapuna liikumisanduri ühendamine Arduinoga
Moodulil on 3 väljundit (joonis 3):- VCC - toiteallikas 5-20 V;
- GND - maandus;
- OUT - digitaalne väljund (0-3,3V).
Joonis 3. Viigu määramine ja HC-SR501 seadistamine
Ühendame mooduli HC-SR501 Arduino plaadiga (Ühendusskeem joonisel 4) ja kirjutame lihtsa sketši, mis annab helisignaali ja teatega jadaporti märku, kui tuvastatakse liikuv objekt. Trigerite parandamiseks mikrokontrolleri poolt kasutame sisendil 2 väliseid katkestusi. See on int0 katkestus.
Joonis 4. Ühendusskeem HC-SR501 mooduli ühendamiseks Arduino plaadiga
Laadime sketši nimekirjast 1 Arduino tahvlile ja vaatame, kuidas andur reageerib takistustele (vt joonis 5). Seadke moodul töörežiimile L. Nimekiri 1 // Sketch ülevaate saamiseks liikumis-/kohalolekuandurist HC-SR501 // sait // kontaktanduri väljundi ühendamiseks #define PIN_HCSR501 2 // trigger flag boolean flagHCSR501=false; // kõlari ühenduse pin int soundPin=9; // helisignaali sagedus int freq=587; void setup() ( // jadapordi initsialiseerimine Serial.begin(9600); // katkestuse haldamise alustamine int0 attachInterrupt(0, intHCSR501,RISING); ) void loop() ( if (lippHCSR501 == true) (// Teade jadapordile Serial.println("Tähelepanu!!!"); // helisignaal 5-sekundilise tooni jaoks (soundPin,freq,5000); // lähtestage lipp flagHCSR501 = false; ) ) // käsitsege katkestust void intHCSR501() ( // anduri päästiku lipu määramine flagHCSR501 = true; )
Joonis 5 Jadamonitori väljund
Katsetame potentsiomeetrite abil signaali kestust väljundis OUT ja anduri tundlikkust (objekti fikseerimise kaugust).
Kasutusnäide
Loome näite SMS-i saatmisest, kui kaitstud objektil vallandub liikumis-/kohalolekuandur. Selleks kasutame GPS/GPRS-kaitset. Vajame järgmisi üksikasju:- arduino uno plaat
- GSM/GPRS-kaitse
- npn transistor, näiteks C945
- takisti 470 oomi
- kõlar 8 oomi 1W
- juhtmed
Joonis 6. Ühendusskeem
Kui andur rakendub, kutsume välja SMS-i saatmise protseduuri tekstisõnumiga Tähelepanutegu!!! telefoninumbrile. Sketši sisu on näidatud nimekirjas 2. GSM/GPRS-kilp tarbib kuni 2A SMS-i saatmise režiimis, seega kasutame välist 12V 2A toiteallikat. Listing 2 // Sketch 2 ülevaateks HC-SR501 liikumis-/kohalolekuandurist // SMS-i saatmine, kui andur on käivitatud // sait // kontakt anduri väljundi ühendamiseks #define PIN_HCSR501 2 // trigger flag Boolean flagHCSR501 false; // kõlari ühenduse pin int soundPin=9; // helisignaali sagedus int freq=587; // Tarkvarajadateek #include
Korduma kippuvad küsimused KKK
1. Moodul ei tööta, kui objekt liigub- Kontrollige, kas moodul on õigesti ühendatud.
- Määrake tundlikkuse kaugus potentsiomeetriga.
- Reguleerige signaali kestuse viivitust potentsiomeetriga.
- Seadke hüppaja ühe töörežiimile L.
PIR (passiivsed infrapunasensorid) andurid võimaldavad liikumist jäädvustada.
Väga sageli kasutatakse häiresüsteemides. Need andurid on väikese suurusega, odavad, tarbivad vähe energiat, neid on lihtne kasutada ja need praktiliselt ei kulu. Lisaks PIR-ile nimetatakse selliseid andureid püroelektrilisteks ja infrapuna liikumisanduriteks.
Pirloelectric liikumisandur – üldteave
PIR-liikumisandurid koosnevad sisuliselt püroelektrilisest sensorelemendist (silindriline osa, mille keskel on ristkülikukujuline kristall), mis tuvastab infrapunakiirguse taseme. Kõik ümberringi kiirgab vähesel määral kiirgust. Mida kõrgem on temperatuur, seda kõrgem on kiirgustase. Andur on tegelikult jagatud kaheks osaks. See on tingitud asjaolust, et meie jaoks pole oluline mitte kiirgustase, vaid otseselt liikumise olemasolu selle tundlikkustsoonis. Anduri kaks osa on seadistatud nii, et kui üks pool võtab rohkem kiirgust kui teine, genereerib väljundsignaal kõrge või madala väärtuse.
Moodul ise, millele liikumisandur on paigaldatud, koosneb samuti täiendavast elektritorustikust: kaitsmed, takistid ja kondensaatorid. Enamik odavaid PIR-andureid kasutavad odavaid BISS0001 ("Micro Power PIR Motion Detector IC") kiipe. See kiip tajub välist kiirgusallikat ja teostab minimaalset signaalitöötlust, et muuta see analoogvormist digitaalseks.
Üks selle klassi püroelektriliste andurite põhimudeleid näeb välja selline:
Uuematel PIR-andurite mudelitel on täiendavad väljundid täiendavaks konfigureerimiseks ning eelinstallitud pistikud signaali, toite ja maanduse jaoks:
PIR-andurid sobivad suurepäraselt projektide jaoks, mis peavad tuvastama inimese olemasolu või puudumise konkreetses tööruumis. Lisaks eespool loetletud selliste andurite eelistele on neil suur tundlikkustsoon. Pange tähele, et püroelektrilised andurid ei anna teile teavet selle kohta, kui palju inimesi on läheduses ja kui lähedal nad andurile on. Lisaks saavad nad töötada lemmikloomadega.
Üldine tehniline teave
Need spetsifikatsioonid kehtivad Adafruit poes müüdavatele PIR-anduritele. Sarnaste andurite tööpõhimõte on sarnane, kuigi tehnilised andmed võivad erineda. Nii et enne PIR-anduriga töötamist tutvuge selle andmelehega.
- Kuju: ristkülik;
- Hind: umbes 10,00 $ poes Adafruit;
- Väljundsignaal: digitaalne impulss kõrge (3 V) liikumise korral ja digitaalne signaal madal, kui liikumist pole. Impulsi pikkus sõltub mooduli enda takistitest ja kondensaatoritest ning on erinevates andurites erinev;
- Tundlikkuse ulatus: kuni 6 meetrit. Vaatenurk 110° x 70°;
- Toide: 3V - 9V, kuid parim variant on 5 volti;
>Aliexpressist tellimiseks:
Püroelektriliste (PIR) liikumisandurite tööpõhimõte
PIR-andurid pole nii lihtsad, kui esmapilgul võib tunduda. Peamine põhjus on suur hulk muutujaid, mis mõjutavad selle sisend- ja väljundsignaale. PIR-andurite tööpõhimõtte selgitamiseks kasutame allolevat joonist.
Püroelektriline liikumisandur koosneb kahest põhiosast. Iga osa sisaldab spetsiaalset materjali, mis on tundlik infrapunakiirguse suhtes. Sel juhul läätsed anduri tööd eriti ei mõjuta, seega näeme kogu mooduli kahte tundlikkuse piirkonda. Kui andur on puhkeolekus, tuvastavad mõlemad andurid sama palju kiirgust. Näiteks võib see olla ruumi või väliskeskkonna kiirgus. Kui soojavereline objekt (inimene või loom) möödub, ületab see esimese anduri tundlikkustsooni, mille tulemusena genereeritakse PIR-anduri moodulil kaks erinevat kiirgusväärtust. Kui inimene lahkub esimese anduri tundlikkustsoonist, joondatakse väärtused. Kahe anduri näitude muutused salvestatakse ja genereerivad väljundis HIGH või LOW impulsse.
PIR-anduri disain
PIR-anduri tundlikud elemendid on paigaldatud metallist hermeetilisesse korpusesse, mis kaitseb välismüra, temperatuurimuutuste ja niiskuse eest. Keskel asuv ristkülik on valmistatud infrapunakiirgust läbivast materjalist (tavaliselt silikoonil põhinev materjal). Selle plaadi taga on kaks tundlikku elementi.
Joonis Murata andmelehelt:
Joonis RE200B andmelehelt:
RE200B andmelehe joonisel on kaks tundlikku elementi:
Ülaltoodud joonisel on kujutatud sisemine ühendusskeem.
läätsed
Infrapuna liikumisandurid on oma ehituselt peaaegu identsed. Peamised erinevused on tundlikkus, mis sõltub tundlike elementide kvaliteedist. Sel juhul mängib optika olulist rolli.
Ülaltoodud joonisel on plastläätse näide. See tähendab, et anduri tundlikkuse vahemik koosneb kahest ristkülikust. Kuid reeglina peame tagama suured vaatenurgad. Selleks saab kasutada kaamerates kasutatavate objektiividega sarnaseid objektiive. Sel juhul peaks liikumisanduri objektiiv olema väike, õhuke ja plastikust, kuigi see lisab mõõtmistele müra. Seetõttu kasutab enamik PIR-andureid Fresneli läätsi (joonis ajakirjast Sensors):
Fresneli läätsed koondavad kiirgust, laiendades oluliselt püroandurite tundlikkuse vahemikku (joonis saidilt BHlens.com)
Joonis Cypressi lisamärkusest 2105:
Nüüd on meil palju suurem tundlikkuse vahemik. Samal ajal peame meeles, et meil on kaks tundlikku elementi ja me ei vaja mitte niivõrd kahte suurt ristkülikut, kuivõrd suurt hulka väikeseid tundlikkustsoone. Selleks on objektiiv jagatud mitmeks osaks, millest igaüks on eraldi Fresneli objektiiv.
Alloleval joonisel näete üksikuid sektsioone – Fresneli läätsed:
Sellel makropildil pange tähele, et üksikute objektiivide tekstuur on erinev:
Selle tulemusena moodustub terve hulk tundlikke piirkondi, mis üksteisega suhtlevad.
Pildid NL11NH andmelehest:
Allpool on veel üks joonistus. Heledam, kuid vähem informatiivne. Samuti pange tähele, et enamikul anduritel on 110-kraadine vaateväli, mitte 90.
Joonis IR-TEC-st:
PIR liikumisanduri ühendus
Enamikul infrapuna liikumisanduri moodulitel on taga kolm pistikut. Pinout võib erineda, seega kontrollige seda enne ühendamist! Tavaliselt tehakse vastavad pealdised pistikute kõrvale. Üks pistik läheb maasse, teine annab meile huvipakkuva signaali anduritest, kolmas - maapinnast. Toitepinge on tavaliselt 3-5 volti alalisvoolu. Kuid mõnikord on andureid, mille toitepinge on 12 volti. Mõnel suurel anduril pole eraldi signaali kontakti. Selle asemel kasutatakse maanduse, toite ja kahe lülitiga releed.
Infrapuna liikumisandurit kasutava seadme prototüübi jaoks on mugav kasutada trükkplaati, kuna enamikul neist moodulitest on kolm pistikut, mille vaheline kaugus arvutatakse täpselt leivaplaadi aukude jaoks.
Meie puhul vastab punane kaabel toitele, must maandusele ja kollane signaalile. Kui ühendate kaablid valesti, ei anna andur ebaõnnestuda, kuid see ei tööta.
PIR liikumisanduri testimine
Pange vooluahel kokku vastavalt ülaltoodud pildile. Selle tulemusena, kui PIR-andur tuvastab liikumise, genereeritakse väljundis signaal HIGH, mis vastab 3,3 V ja LED süttib.
Pange tähele, et püroelektriline andur peab "stabiliseerima". Paigaldage patareid ja oodake 30-60 sekundit. Selle aja jooksul võib LED-tuli vilkuda. Oodake, kuni vilkumine lakkab ja võite hakata kätega vehkima ja anduri ümber kõndima, vaadates LED-i süttimist!
Anduri taaskäivitamise seadistus
Püroelektrilisel liikumisanduril on mitu tinktuuri. Kõigepealt vaatame "taaskäivitamist".
Pärast ühendamist vaadake mooduli tagakülge. Pistikud tuleb paigaldada vasakusse ülanurka L, nagu on näidatud alloleval joonisel.
Pange tähele, et selle ühendusvõimalusega LED ei põle pidevalt, vaid lülitub sisse ja välja, kui selle läheduses liigute. See on "mittekäivitav" valik.
Nüüd seadke pistik asendisse H. Pärast testimist selgub, et LED põleb pidevalt, kui keegi liigub anduri tundlikkustsoonis. See on taaskäivitusrežiim.
Allolev joonis pärineb anduri BISS0001 andmelehelt:
Enamikul juhtudel on parem "taaskäivitamise" režiim (pistik asendis H, nagu on näidatud alloleval joonisel).
Tundlikkuse seadistamine
Paljudel infrapuna liikumisanduritel, sealhulgas Adafruiti omadel, on tundlikkuse reguleerimiseks väike potentsiomeeter. Potentsiomeetri päripäeva keeramine lisab andurile tundlikkust.
Impulsi aja ja impulsside vahelise aja muutmine
Kui arvestada PIR-andureid, on kaks "viivitusaega" olulised. Esimene kord -Tx: kui kaua LED põleb pärast liikumise tuvastamist. Paljudel püroelektrilistel moodulitel juhitakse seda aega sisseehitatud potentsiomeetriga. Teine ajavahemik on Ti: kui kaua LED garanteeritult ei sütti, kui liikumist ei toimunud. Selle parameetri muutmine pole nii lihtne, selleks võib vaja minna jootekolbi.
Vaatame BISS-i andmelehte:
Adafruiti anduritel on potentsiomeeter, mis on märgistatud TIME. See on muutuvtakisti, mille takistus on 1 megaoomi ja mis lisatakse 10 kilohm takistitele. Kondensaatori C6 maht on 0,01 mikrofaradi, seega:
Tx = 24576 x (10 kOhm + Rtime) x 0,01 uF
Kui Rtime potentsiomeeter on "null" - täielikult vastupäeva - asendis (0 megaoomi):
Tx = 24576 x (10 kΩ) x 0,01 uF = 2,5 sekundit (ligikaudu) Kui Rtime potti keeratakse täielikult päripäeva (1 megaohm):
Tx = 24576 x (1010 kΩ) x 0,01 uF = 250 sekundit (umbes)
RTime keskmises asendis on aeg umbes 120 sekundit (kaks minutit). See tähendab, et kui soovite jälgida objekti liikumist kiirusega üks kord minutis, keerake potentsiomeetrit 1/4 pööret.
Vanematele/teistele PIR-andurite mudelitele
Kui teie anduril pole potentsiomeetreid, saate reguleerida takistite abil.
Oleme huvitatud takistitest R10 ja R9. Kahjuks oskavad hiinlased palju teha. Sealhulgas segased pealdised. Ülaltoodud joonisel on näide, mis näitab, et R9 aetakse segi R17-ga. Jälgige ühendust andmelehel. R10 on ühendatud kontaktiga 3, R9 on ühendatud kontaktiga 7.
Näiteks:
Tx on = 24576 * R10 * C6 = ~1,2 sekundit
R10 = 4,7K ja C6 = 10 nanofaradi
Ti = 24 * R9 * C7 = ~1,2 sekundit
R9 = 470K ja C7 = 0,1 mikrofaradi
Viiteaega saab muuta erinevate takistite ja kondensaatorite paigaldamisega.
PIR-i liikumisanduri ühendamine Arduinoga
Kirjutame programmi püroelektrilise liikumisanduri väärtuste lugemiseks. PIR-anduri ühendamine mikrokontrolleriga on lihtne. Andur väljastab digitaalset signaali, nii et kõik, mida pead tegema, on lugeda Arduino tihvtilt signaali HIGH (liikumine tuvastatud) või LOW (ei ole liikumist).
Seda tehes ärge unustage seada pistikut asendisse H!
Ühendage anduriga 5 volti. Maa on maaga ühendatud. Pärast seda ühendage anduri signaali viik Arduino digitaalse viiguga. Selles näites kasutatakse tihvti 2.
Programm on lihtne. Tegelikult jälgib see viigu 2 olekut. Nimelt: mis signaal sellel on: LOW või HIGH. Lisaks sisestatakse tihvti oleku muutumisel teade: liigub või pole liikumist.
* kontrolli PIR liikumisandurit
int ledPin = 13; // lähtestab LED-i viik
int inputPin = 2; // initsialiseerige tihvt, et saada signaal püroelektriliselt liikumisandurilt
int pirState = LOW; // käivitab programmi, eeldades, et liikumist ei toimu
intval = 0; // muutuja tihvti oleku lugemiseks
pinMode(ledPin, OUTPUT); // deklareerige LED VÄLJUNDiks
pinMode(sisendPin, INPUT); // deklareerige andur SISENDINA
Serial.begin(9600);
val = digitaalneRead(sisendPin); // väärtuse lugemine andurilt
if (val == HIGH) ( // kontrollige, kas loetud väärtus on HIGH
digitalWrite(ledPin, HIGH); // lülitage LED sisse
if (pirState == LOW) (
// me just kaasasime
Serial.println("Liikumine tuvastatud!");
pirState=HIGH;
digitalWrite(ledPin, LOW); // lülitage LED välja
if (pirState == HIGH)(
// lülitasime selle just välja
Serial.println("Liikumine lõppes!");
// me kuvame jadamonitoril muudatust, mitte olekut
Ärge unustage, et püroelektrilise anduriga töötamiseks pole alati vaja mikrokontrollerit. Mõnikord saab lihtsa releega hakkama.
PIR (passiivsed infrapunasensorid) andurid võimaldavad liikumist jäädvustada. Väga sageli kasutatakse häiresüsteemides. Need andurid on väikese suurusega, odavad, tarbivad vähe energiat, neid on lihtne kasutada ja need praktiliselt ei kulu. Lisaks PIR-ile nimetatakse selliseid andureid püroelektrilisteks ja infrapuna liikumisanduriteks.
Tekkis vajadus osta LED-taustvalgustusel põhineva koduseks kasutamiseks mõeldud andurite paar.
Kuna minu tarbimisvoolud on suhteliselt väikesed ja toitepinge 12 V, siis sai ostetud kompaktsed püroelektrilised infrapuna liikumisandurid korpusesse.
Pakett: 
Tellisin kaks andurit valgustundlikkuse reguleerimise võimalusega: 
Andurid toetavad võimsust 12-24 volti. Neil on juba joodetud umbes 30 cm pikkused standardjuhtmed koos sisendi ja väljundi pistikupesadega, 2,1 mm kesktihvtiga ja see on suur pluss. Pole vaja midagi jootma, lihtsalt ühendage toiteallikas ja kasutage: 
Andurid ise on üsna kompaktsed. Välimus: 
Mõõdud: 
Tahvli ja seadistuste juurde pääsemiseks peate korpuse avama. Tagumine kaas riivides, tõmmake kruvikeerajaga maha: 
Palk näeb välja selline: 
Leidsin selle seadme diagrammi, hinnangud võivad erineda, kuid üldiselt on töö olemuse mõistmiseks õige: 
Siin näeme mikrolülituse toiteks sisendis pingeregulaatorit: 
Muide, siin on selle elemendi andmeleht, on näha, et erinevad märgistused viitavad erinevale stabiliseeritud väljundpingele. Kuid peamine on see, et see toetab sisendpinget kuni 24 volti, mistõttu seda ei tohiks ületada. 
Lisaks on skeemi kohaselt väljundis väljatransistor, mis on võimsuskoormuse ahela võti: 
Andmelehel on näidatud maksimaalne pidev vool normaalsel toatemperatuuril 15A, kuid kuna meil pole transistorjahutust, on meie väljundvõimsus piiratud.
Seadme südameks on kiip Biss0001. See kiip tajub välist kiirgusallikat ja teostab minimaalset signaalitöötlust, et muuta see analoogvormingust digitaalseks: 
PIR-liikumisandur koosneb põhiliselt püroelektrilisest sensorelemendist (silindriline tükk, mille keskel on ristkülikukujuline kristall), mis tuvastab infrapunakiirguse taseme. Andur on tegelikult jagatud kaheks osaks. See on tingitud asjaolust, et meie jaoks pole oluline mitte kiirgustase, vaid otseselt liikumise olemasolu selle tundlikkustsoonis. Anduri kaks osa on seadistatud nii, et kui üks pool võtab rohkem kiirgust kui teine, genereerib väljundsignaal kõrge või madala väärtuse. 
Nüüd otse kohanduste juurde. Seadistasin seadme, vastavalt viskasin, mida ja kuhu pöörduda: 
Aega saab reguleerida 1 sekundist 500 sekundini. Kui liugur on täielikult lahti keeratud, siis tuli lihtsalt vilgub.
Anduri sisselülitamise läve osas leidsin eksperimentaalselt, et see pinge on alates 11,5 V, kui see on madalam, siis andur lihtsalt ei lülitu sisse: 
Diagrammi järgi on selgelt näha, et anduri väljundpinge on väiksem või võrdne sisendiga. Panin selle 12v peale. viga on toiteallika ebatäpse näidu näol, seega on anduri enda tarbimine loomulikult väiksem: 
Ooterežiimis tarbib andur 84 μA ja väljundpinge on 170 mV. 
Ausalt öeldes on anduri seadistamine eemaldatud plaadiga väga ebamugav, nii et tegin tagakaanele augud ja see on palju parem nii: 
Kogunud skeemi, seadnud kõik üles: 
Kontrollitud:
Andur on juba kaks päeva töötanud, teise panin kõrvaklappide aluse taustvalgustuse peale ja mulle meeldib, et erinevalt eelmisest, mis töötas 220 V pealt, oli suurem ja klõpsis releed, see on rohkem kompaktne ja loomulikult vaikne.
Ma ei mõõtnud maksimaalset ulatust, kuid 3 meetrist korteris see kindlasti töötab
Kas ma olen oma ostuga rahul? Täielik kvaliteetne valmis seade.
Mis meile meeldis:
+ Täielikult kohandatav töörežiim
+ Minimaalne omatarbimine
+ Kvaliteetne töötlus ja kompaktsus
+ Töö selgus ilma lünkadeta
+ Pistikupesadega juhtmete olemasolu
Mis ei meeldinud:
- Otsese juurdepääsu puudumine seadetele ilma korpust analüüsimata (tahke)
- Kinnituskõrvad on väga väikesed (aga parem on kinnitada kahepoolsele teibile nagu 3M)
Valge anduri kork ulatub mustast korpusest välja, kuid mittevalgusanduri valikus on must.
See on kõik. 
Selles õpetuses näitame teile, kuidas teha liikumisandurit ultrahelianduri (HC-SR04) abil, mis lülitab LED-i iga kord sisse. Selle õppetunni komponente saab tellida igast mugavast poest ja lõpuks ka meie veebisaidilt.
Tund sobib algajatele, kuid pakub huvi ka kogenumatele inseneridele.
Allpool on kogu loend komponentidest, mis on meile õppetunnis kasulikud.
1 x Arduino plaat (kasutasime Arduino Unot)
1 x LED (LED, värv ei oma tähtsust)
1 x Takisti/takistus 220 oomi
1 x arendusplaat
1 x Arduino USB kaabel
1 x 9 V aku koos klambriga (valikuline)
6 x Juhtmed
2. samm: osade paigutamine
Esmalt ühendage ultraheliandur ja LED leivaplaadil. Ühendage lühike LED-kaabel (katood) anduri GND (maandus) kontaktiga. Seejärel paigaldage takisti pikema LED-juhtmega (anood) samasse ritta, et need oleksid ühendatud.
3. samm: osade ühendamine
Nüüd peate ühendama mõned juhtmed anduri tagaküljel. Seal on neli kontakti - VCC, TRIG, ECHO ja GND. Pärast juhtmete sisestamist peate tegema järgmised ühendused:
Takisti ots teie valitud digitaalse viigu külge, ärge unustage seda hiljem koodis muuta.
Sensor -> Arduino
VCC -> 5 V (võimsus)
TRIG -> 5*
ECHO -> 4*
GND -> GND (maandus)
* - saab ühendada mis tahes kahe Arduino digitaalse kontaktiga, lihtsalt veenduge, et muudate need hiljem koodis.
Nüüd saate oma Arduino USB-kaabli abil arvutiga ühendada. Avage Arduino tarkvara ja laadige alla kood, mille leiate allpool. Konstandid on kommenteeritud, nii et teate täpselt, mida nad teevad, ja võite neid muuta.
Const int ledPin = 6; // LED digitaalväljund const int trigPin = 5; // Digitaalne väljund TRIG ühendamiseks const int echoPin = 4; // Digitaalne väljund ECHO ühendamiseks const int ledOnTime = 1000; // LED-i põlemisaeg pärast liikumise tuvastamist (millisekundites, 1000 ms = 1 s) const int trigDistance = 20; // Kaugus (ja väiksem väärtus), mille juures andur käivitatakse (sentimeetrites) int kestus; int kaugus; void setup() ( pinMode(ledPin, OUTPUT); pinMode(trigPin, OUTPUT); pinMode(echoPin, INPUT); ) void loop() ( digitalWrite(trigPin, LOW); digitalWrite(trigPin, HIGH); viivitus(1) ; digitalWrite(trigPin, LOW); kestus = impulssIn(echoPin, HIGH); kaugus = kestus * 0,034 / 2; if (kaugus<= trigDistance) { digitalWrite(ledPin, HIGH); delay(ledOnTime); digitalWrite(ledPin, LOW); } delay(100); }
5. samm: lõpptulemus (video)
Liikumisanduri ja selle töö lõpptulemust saab näha allolevast videost.
Kõik head projektid!
Tänase tunni teemaks on püroelektrilisel efektil põhinev liikumisandur (PIR, passiivne infrapuna liikumisandur). Selliseid andureid kasutatakse sageli turvasüsteemides ja igapäevaelus ruumis liikumise tuvastamiseks. Näiteks liikumistuvastuse põhimõte põhineb sissepääsu või vannitoa valguse automaatsel sisselülitamisel. Püroelektrilised andurid on paigaldamisel ja hooldamisel üsna lihtsad, odavad ja tagasihoidlikud. Muide, liikumise tuvastamiseks on ka teisi viise. Tänapäeval kasutatakse objektide ja nende liikumise trajektoori äratundmiseks üha enam arvutinägemissüsteeme. Samades turvasüsteemides kasutatakse laserdetektoreid, mis kiirte ületamisel annavad häiresignaali. Kasutatakse ka termopildiandureid, mis suudavad tuvastada ainult elusolendite liikumist.
1. Püroelektriliste liikumisandurite tööpõhimõte
Püroelektrikud on dielektrikud, mis tekitavad temperatuuri muutumisel elektrivälja. Püroelektri põhjal valmistatakse temperatuuriandureid, näiteks LHI778 või IRA-E700. Iga selline andur sisaldab kahte tundlikku elementi suurusega 1 × 2 mm, mis on ühendatud vastupidise polaarsusega. Ja nagu me hiljem näeme, aitab täpselt kahe elemendi olemasolu meil liikumist tuvastada. Selline näeb välja Murata IRA-E700 andur.
Selles õppetükis töötame liikumisanduriga HC-SR501, millel on üks selline püroelektriline andur. Ülevalt on püroelektrik ümbritsetud poolkeraga, mis on jagatud mitmeks segmendiks. Iga selle sfääri segment on lääts, mis fokusseerib soojuskiirguse PIR-anduri erinevatele piirkondadele. Sageli kasutatakse läätsena Fresneli objektiivi. 
Liikumisanduri tööpõhimõte on järgmine. Oletame, et andur on paigaldatud tühja ruumi. Iga tundlik element saab konstantse kiirgusdoosi, mis tähendab, et nende pingel on konstantne väärtus (vasakpoolne joonis). 
Niipea kui inimene ruumi siseneb, siseneb ta esmalt esimese elemendi vaatevälja, mis viib sellele positiivse elektriimpulsi ilmumiseni (keskjoonis). Inimene liigub ja tema soojuskiirgus läbi läätsede tabab teist PIR-elementi, mis tekitab negatiivse impulsi. Liikumisanduri elektrooniline ahel registreerib need mitmesuunalised impulsid ja teeb järeldused, et inimene on langenud anduri vaatevälja. Anduri väljundis genereeritakse positiivne impulss (parempoolne joonis). 2. HC-SR501 seadistamine
Selles õppetükis kasutame moodulit HC-SR501. See moodul on väga levinud ja seda kasutatakse selle madala hinna tõttu paljudes DIY projektides. Anduril on kaks muutuvat takistit ja hüppaja režiimi seadistamiseks. Üks potentsiomeetritest juhib seadme tundlikkust. Mida suurem see on, seda kaugemale andur "näeb". Tundlikkus mõjutab ka tuvastatud objekti suurust. Näiteks võite käivitamise välistada koera või kassi.
Teine potentsiomeeter reguleerib reaktsiooniaega T
. Kui andur tuvastab liikumise, genereerib see positiivse pikkusega impulsi T
. Lõpuks on kolmas juhtseade, mis vahetab anduri režiimi. rase L
andur loeb T
alates esimesest operatsioonist. Oletame, et tahame vannitoa valgust juhtida. Tuppa sisenedes käivitab inimene anduri ja tuli süttib täpselt korraks T
. Perioodi lõpus naaseb väljundsignaal algsesse olekusse ja andur annab järgmise päästiku. rase H
andur alustab ajastust T
iga kord pärast liikumise tuvastamist. Teisisõnu lähtestab iga inimese liikumine taimeri. T
. Vaikimisi on hüppaja olekus H
.
3. HC-SR501 ühendamine Arduino Unoga
Mikrokontrolleriga või otse releega ühendamiseks on HC-SR501 kolm kontakti. Ühendame need Arduinoga järgmiselt:| HC-SR501 | GND | VCC | VÄLJAS |
| Arduino Uno | GND | +5V | 2 |
Paigutuse välimus
Programm Nagu juba mainitud, genereerib anduri HC-SR501 digitaalväljund käivitamisel kõrge signaalitaseme. Kirjutame lihtsa programmi, mis saadab jadaporti "1", kui andur näeb liikumist, ja "0" muidu. const int movPin = 2 void setup() ( Serial.begin(9600); pinMode(movPin, INPUT); ) void loop()( int val = digitalRead(movPin); Serial.println(val); delay(100); ) Laadime programmi Arduinosse ja kontrollime anduri tööd. Saate muuta anduri sätteid ja vaadata, kuidas see selle tööd mõjutab. 4. Liikumisanduril põhinev valguse juhtimine
Järgmine samm on automaatne valgustussüsteem. Ruumi valgustuse juhtimiseks peame vooluringi lisama relee. Kasutame optronil põhinevat kaitsega releemoodulit, millest ühes õppetükis juba kirjutasime (releede õppetund). Tähelepanu! See vooluahel süütab lambi 220-voldist võrgust. Enne vooluahela ühendamist majapidamises kasutatava toiteallikaga on soovitatav seitse korda kontrollida kõiki ühendusi. elektriskeem
Paigutuse välimus
Programm Nüüd kirjutame programmi, mis anduri käivitamisel lülitab sisse relee ja seega ka ruumi valgustuse. const int movPin = 2; const int relPin = 3; void setup() ( Serial.begin(9600); pinMode(movPin, INPUT); pinMode(relPin, OUTPUT); ) void loop()( int val = digitalRead(movPin); if (val) digitalWrite(relPin, HIGH) ; muidu digitalWrite(relPin, LOW); ) Laadime programmi Arduinosse, ühendame vooluringi ettevaatlikult majapidamisvõrku ja kontrollime anduri tööd. Järeldus Liikumisandurid on kõikjal meie ümber. Tänu turvasüsteemidele leidub neid peaaegu igas toas. Nagu saime teada, on neid väga lihtne kasutada ja neid saab hõlpsasti integreerida igasse Arduino või Raspberry Pi projekti. Siin on mõned olukorrad ja kohad, kus liikumisandur võib abiks olla: - valguse automaatne sisselülitamine maja sissepääsus, vannitoas ja WC-s, ruumi sissepääsu ukse ees;
- signalisatsioon sise- ja välistingimustes;
- automaatne ukseavamine;
- turvakaamera automaatne aktiveerimine.