- Технічні характеристики
- Приклад №1: HC-SR501 як самостійний пристрій.
- Приклад №2: HC-SR501 додавання фоторезистора
- Приклад №3: HC-SR501 і Arduino
У цій статті розповім як працювати з датчиком HC-SR501 (PIR сенсор). Датчик є недорогим і універсальним, його можна використовувати як окремо або зі замість з мікрокомп'ютером для створення різних проектах (системах охоронної сигналізації або автоматизованих системах освітлення)
Технічні характеристики
Загальні відомості
Будь-яка людина або тварина з температурою вище нуля випускає теплову енергію у вигляді випромінювання. Це випромінювання не видно людському оку, тому що воно випромінюється на інфрачервоних хвиль, нижче спектра, який люди можуть бачити. Вимірювання цієї енергії, не те ж саме, що вимірювати температуру. Так як температура залежить від теплопровідності, тому, коли людина входить в кімнату, він не може миттєво змінити температуру в приміщенні. Однак є унікальна інфрачервоне випромінювання через температуру тіла і яку шукає PIR датчик.
Принцип роботи інфрачервоного датчика руху HC-SR501 проста, при включенні, датчик налаштовується на «Нормальну» інфрачервоне випромінювання в межах своєї зони виявлення. Потім він шукає зміни, наприклад людина пройшла або перемістився в межах контрольованої зони. Для визначення інфрачервоного лікування детектор використовує піроелектричний датчик. Це пристрій, який генерує електричний струм у відповідь на прийом інфрачервоного випромінювання. Оскільки датчик не випромінює сигнал (наприклад, раніше згаданий ультразвуковий датчик) , Його карають «пасивним». Коли виявлено зміна, датчик HC-SR501 змінює вихідний сигнал.
Для підвищення чутливості та ефективності датчика HC-SR501 використовується метод фокусування інфрачервоного лікування на пристрій, досягається, це за допомогою «Лінзи Френеля». Лінза виконаний з пластика і виконана у вигляді купола і фактично складається з декількох невеликих лінз Френеля. Хоч пластик і напівпрозорий для людини, але насправді цілком прозорий для інфрачервоного світла, тому він також служить в якості фільтра.
HC-SR501 - недорогий датчик PIR, який повністю автономний, здатний працювати сам по собі або в поєднанні з мікро контролером. Датчик має регулювання чутливості, яка дозволяє визначати рух від 3 до 7 метрів, а його вихід можна налаштувати так, щоб він залишався високим протягом часу від 3 секунд до 5 хвилин. Так само, датчику має вбудований стабілізатор напруги, тому він може харчуватися від постійної напруги від 4,5 до 20 вольт і споживає невелику кількість струму. HC-SR501 має 3-контактний роз'єм, призначення наступні:
призначення висновків
► VCC - позитивна напруга постійного струму від 4,5 до 20 В постійного струму.
► OUTPUT - логічний вихід на 3,3 вольта. LOW не вказує на виявлення, HIGH означає, що хтось був виявлений.
► GND - заземлення.
На платі також встановлені два потенціометра для настройки кількох параметрів:
► SENSITIVITY - встановлює максимальне і мінімальну відстань (від 3 метрів до 7 метрів).
► TIME (ЧАС) - час, протягом якого вихід залишатиметься HIGH після виявлення. Як мінімум, 3 секунди, максимум 300 секунд або 5 хвилин.
Призначення перемичок:
► H - це настройка Hold або Repeat. У цьому положенні HC-SR501 буде продовжувати видавати сигнал HIGH, поки він продовжує виявляти рух.
► L - Це параметр переривання або без повтору. У цьому положенні вихід залишатиметься HIGH протягом періоду, встановленого налаштуванням потенціометра TIME.
На платі HC-SR501 є додаткові отвори для двох компонентів, поруч розташована маркування, подивитися на неї можна знявши лінзу Френеля.
Призначення додаткових отворів:
► RT - це призначене для термистора або чутливого до температури резистора. Додавання цього дозволяє використовувати HC-SR501 в екстремальних температурах, а також в деякій мірі підвищує точність роботи детектора.
► RL - це з'єднання для світлозалежна резистора або фоторезистора. Додаючи компонент, HC-SR501 буде працювати тільки в темряві, що є загальним додатком для чутливих до руху систем освітлення.
Приклад №1: HC-SR501 як самостійний пристрій.
Необхідні деталі:
► датчика руху HC-SR501 x 1 шт.
► Модуль реле (1-но канальний) x 1 шт.
► Транзистор 2SC1213 x 1 шт.
► Лампа на 220V (75W) з патроном x 1 шт.
► Джерело живлення на 5V x 1 шт.
► Провід DuPont, 2,54 мм, 20 см, FM (Female - Male) x 1 шт.
підключення:
При включення HC-SR501 потрібно калібрування, займає від 30 до 60 секунд, так-же датчик має період «перезавантаження» близько 6 секунд (після спрацьовування), за цей час він не реагує на рухи. У цьому прикладі використовуємо HC-SR501 і модуль реле (1-но канальний) , А так само NPN транзистор (в прикладі використовується 2SC1213). Харчування датчика HC-SR501 здійснюється від 5 В, оскільки, це ж харчування потрібно і реле, а в якості навантаження використовується лампа на 220В. Так-так вихідний сигнал HC-SR501 слабкий (на практиці вистачає тільки щоб запалити світлодіод), один з варіантів, можна застосувати будь-який біполярний NPN транзистор.
Увага! Дотримуйтесь техніку безпеку і будьте акуратно!
Робота цієї схеми дуже проста, після включення і калібрування, датчик починає прочитувати свідчення. При виявленні руху, датчик змінює значення на виведення «OUT».
Приклад №2: HC-SR501 додавання фоторезистора
Необхідні деталі:
► датчика руху HC-SR501 x 1 шт.
► Модуль реле (1-но канальний) x 1 шт.
► Транзистор 2SC1213 x 1 шт.
► Лампа на 220V (75W) з патроном x 1 шт.
► Джерело живлення на 5V x 1 шт.
► Фоторезистор x 1 шт.
► Провід DuPont, 2,54 мм, 20 см, FM (Female - Male) x 1 шт.
підключення:
У такий прикладі використовуємо ту ж саму схему, що і прикладі №1, тільки додали фоторезистор. Місце для установки фоторезистора розташоване поруч з вихідним роз'ємом, позначення на платі як «RL». Можна припаяти безпосередньо на плату або скористатися штирьовим роз'ємом, для зручного підключення Dupont дроти. Головне, щоб фоторезистор ні закритий від природного освітлення кімнати, а так само був захищений від світла лампи, яку використовуємо як навантаження. На малюнку нижче показано, куди встановлювати фоторезистор.
Як тільки встановили фоторезистор, включите схему і трохи почекайте, поки датчик HC-SR501 від калибруется. Якщо все правильно підключено (і в приміщенні ввімкнене світло), нічого не станеться, фоторезистор запобігає запуск HC-SR501 при освітленої кімнати. Тепер вимкнемо світло і HC-SR501 буде запускатися щоразу, коли він помічає активність.
Приклад №3: HC-SR501 і Arduino
Необхідні деталі:
► Arduino UNO R3 x 1 шт.
► датчика руху HC-SR501 x 1 шт.
► Світлодіоди 5 мм x 3 шт.
► Резистор 0,125W, 320Om x 3 шт.
► Провід DuPont, 2,54 мм, 20 см, FM (Female - Male) x 1 шт.
підключення:
Хоча датчик HC-SR501 і самостійний пристрій, його можна підключити до висновку мікроконтролера. У прикладі використовуємо контролер Arduino UNO R3, в якому можемо врахувати час включення і період скидання. Таким чином, пристрій може бути більш точним, так як ви не будете намагатися сприймати рух вперед, коли датчик не готовий. Так само, можна підключити декілька датчиків HC-SR501 до Arduino, що дозволить дозволить відстежувати рух в різних місцях.
У наступному прикладі, ми підключимо один HC-SR501 до Arduino як індикації скористаємося трьома світлодіодами, кожен з який відображення стану датчика:
- Червоний світлодіод - цей світлодіод вказує, що датчик не готовий.
- Жовтий світлодіод - цей світлодіод вказує, що датчик готовий до виявлення руху.
- Зелений світлодіод - цей світлодіод горить протягом 3 секунд при спрацьовуванні датчика. Замість світлодіода, можна управляти зовнішнім виходом (наприклад, модулем реле, який ми використовували раніше).
Схема підключення:
Перемичка на HC-SR501 необхідно встановити в положення «L», а так-же необхідно встановити час на мінімум (5 секунд), для цього поверніть потенціометр в лева до упору. Тепер, коли ви все підключилися, необхідно завантажити скетч.
/ * Тестувалося на Arduino IDE 1.8.0 Дата тестування 12.08.2016г. * / Int detectedLED = 13; // Вказуємо пін int readyLED = 12; // Вказуємо пін int waitLED = 11; // Вказуємо пін int pirPin = 7; // Вказуємо пін датчика int motionDetected = 0; // Змінна для виявлення руху int pirValue; // Змінна для збереження значення з PIR void setup () {pinMode (detectedLED, OUTPUT); // Установка пін як вихід pinMode (readyLED, OUTPUT); // Установка пін як вихід pinMode (waitLED, OUTPUT); // Установка пін як вихід pinMode (pirPin, INPUT); // Установка пін як вхід // Початкова затримка 1 хвилина, для стабілізації датчика // digitalWrite (detectedLED, LOW); digitalWrite (readyLED, LOW); digitalWrite (waitLED, HIGH); delay (60000); digitalWrite (readyLED, HIGH); digitalWrite (waitLED, LOW); } Void loop () {pirValue = digitalRead (pirPin); // Прочитуємо значення від датчика руху if (pirValue == 1) // Якщо рух є, робимо затримку в 3 с. {DigitalWrite (detectedLED, HIGH); motionDetected = 1; delay (3000); } Else {digitalWrite (detectedLED, LOW); } // Затримка після спрацьовування // if (motionDetected == 1) {digitalWrite (detectedLED, LOW); digitalWrite (readyLED, LOW); digitalWrite (waitLED, HIGH); delay (6000); digitalWrite (readyLED, HIGH); digitalWrite (waitLED, LOW); motionDetected = 0; }}
завантажити скетч
Завантажуємо даний скетч в контролер Arduino. При включенні загориться червоний світлодіод, який сигналізує про підготовку датчика (горить 1 хвилину). Після закінчення хвилини загориться жовтий світлодіод, а червоний згасне, це означає що, датчик готовий до виявлення руху. Як тільки датчик виявить рух рух, загориться зелений світлодіод, який буде світиться протягом трьох секунд.
Купити на Aliexpress
Контролер Arduino UNO R3 Інфрачервоний датчик руху HC-SR501 Комплект проводів DuPont, 2,54 мм, 20 см
Купити в Самарі і області 
Купити контролер Arduino UNO R3 Купити Інфрачервоний датчик руху HC-SR501 Купити комплект проводів DuPont, 2,54 мм, 20 см