Už nustatymą bevielis ryšys nuotoliniu prietaisu dažniausiai naudojame radijo bangas, optines spinduliuotes ir kartais akustines bangas. Iš esmės šie belaidžio ryšio tipai keičia savo dažnius. Visi šie ryšiai turi kintamus dažnius, pradedant tokiomis juostomis kaip HF, LF, VHF, UHF juostos ir pan. Optinėms spinduliuotėms naudojamas infraraudonųjų spindulių ir matomas spektro skyrius. Akustinėms bangoms naudojama dažnio spektro ultragarso dalis, o mikro ir milimetrų bangos vadinamos radijo bangomis.
Pasyvus infraraudonųjų spindulių jutiklis
IR spinduliuotė yra elektromagnetinio spektro dalis, kurios bangos ilgiai yra mažesni nei mikrobangų ir ilgesni už matomos šviesos bangos ilgius. Infraraudonųjų spindulių regionas yra nuo 0,75 um iki 1000 um, IR bangos yra per mažos, kad jas būtų galima pamatyti žmogaus akimis. Jei bangos ilgio sritis yra nuo 0,75 um iki 3 um - tai vadinama kaip netoli infraraudonųjų spindulių regionas nuo 3um iki 6um vadinamas viduriu infraraudonaisiais spinduliais ir, jei regionas yra didesnis nei 6um, tada jis vadinamas tolimiausiu infraraudonuoju.
Šios spinduliuotės plačiai naudojamos įvairiuose jutikliuose ir elektroninėse programėlėse. Jau nuo televizoriaus nuotolinio valdymo pulto iki sudėtingų įrenginių, tokių kaip naktinio matymo įranga, naudojamos IR bangos. Kitame skyriuje aptariami PIR jutiklio pagrindai ir jų taikymas .
Pasyvus infraraudonųjų spindulių jutiklis (PIR)
Terminas PIR yra trumpoji „PassiveInfra Red“ forma. Terminas „pasyvus“ reiškia, kad jutiklis aktyviai nedalyvauja procese, o tai reiškia, kad jis pats neišskiria nurodytų IR signalų, o pasyviai aptinka infraraudonųjų spindulių spindulius, gaunamus iš žmogaus kūno aplinkinėje srityje.
PIR jutiklis
Aptiktos spinduliuotės paverčiamos elektriniu krūviu, kuris yra proporcingas aptiktam radiacijos lygiui. Tada šis įkrovimas dar labiau pagerinamas įmontuotu FET ir tiekiamas į prietaiso išvesties kaištį, kuris tampa pritaikomas išorinei grandinei, kad būtų galima toliau suaktyvinti ir sustiprinti aliarmo etapus. PIR jutiklio diapazonas yra iki 10 metrų kampu + 15o arba -15o.
Žemiau pateiktame paveikslėlyje parodyta tipinė PIR jutiklio kaiščių konfigūracija, kurią suprasti paprastus kištukus yra labai paprasta, ir juos galima lengvai suskirstyti į darbo grandinę, naudojant šiuos punktus:
PIR konfigūracija
Pasyviuosius infraraudonųjų spindulių jutiklius sudaro trys kaiščiai, kaip nurodyta aukščiau pateiktoje diagramoje.
- Pin1 atitinka prietaiso nutekėjimo gnybtą, kuris turėtų būti prijungtas prie teigiamo maitinimo šaltinio 5V DC.
- Pin2 atitinka prietaiso šaltinio gnybtą, kuris turėtų būti prijungtas prie įžeminimo gnybto per 100K arba 47K rezistorių. „Pin2“ yra jutiklio išvesties kaištis, o aptiktas IR signalas iš jutiklio 2 kaiščio perduodamas į stiprintuvą.
- Jutiklio kaištis 3 yra prijungtas prie žemės.
PIR jutiklio darbo principas
PIR jutikliai yra sudėtingesni nei kiti jutikliai, nes juos sudaro du lizdai. Šie lizdai yra pagaminti iš specialios medžiagos, jautrios IR. „Fresnel“ lęšis naudojamas norint pamatyti, kad du PIR lizdai gali matyti tam tikrą atstumą. Kai jutiklis neaktyvus, abu lizdai suvokia tą patį IR kiekį. Aplinkos kiekis sklinda iš lauko, sienų ar kambario ir kt.
Kai žmogaus kūnas ar bet kuris gyvūnas praeina pro šalį, jis perima pirmąjį PIR jutiklio angą. Tai sukelia teigiamą diferencinį abiejų pusių skirtumą. Kai žmogaus kūnas palieka jutimo sritį, jutiklis sukuria neigiamą skirtumą tarp dviejų pusių. Pats infraraudonųjų spindulių jutiklis yra hermetiškai uždarytame metale, kad pagerėtų drėgmė / temperatūra / triukšmas / atsparumas. Yra langas, pagamintas iš paprastai dengtos silicio medžiagos, kad apsaugotų jutiklį.
Veikia PIR jutiklis
Judesio aptikimo grandinė naudojant PIR jutiklį
Aukščiau pateiktame segmente mes sužinojome PIR jutiklio kaiščius, dabar pereikime prie paprasto PIR jutiklio taikymo. Žemiau pateiktoje diagramoje pavaizduota judesio detektoriaus PIR jutiklio grandinė . Esant žmogaus IR energijai ar radiacijai, infraraudonųjų spindulių jutiklis aptinka energiją ir nedelsdamas ją paverčia minutiniais elektros impulsais, kurių pakanka aktyvuoti tranzistorius BC547 kad jo kolektorius būtų žemas.
Judesio aptikimo grandinė naudojant PIR jutiklį
Kaip palyginamoji priemonė yra sukurtas IC741, kurį sudaro 8 kaiščiai. Čia pin3 yra paskirta kaip atskaitos įvestis, o Pin2 kaip jutimo įvestis. Kai tranzistoriaus kolektoriaus gnybtas eina žemai, tada IC potencialusis kaištis2 tampa žemesnis už potencialų kaištį3. Iškart tai padidina IC išėjimą, suaktyvindama relės tvarkyklę, susidedančią iš kito tranzistoriaus ir relės. Relė suveikia ir įjungia aliarmo įtaisą, kuris yra prijungtas prie grandinės.
Kondensatorius 100uF / 25V užtikrina, kad relė išliktų įjungta net ir išjungus pasyvųjį infraraudonųjų spindulių jutiklį dėl radiacijos šaltinio išėjimo. PIR jutiklio įtaisas turi būti tinkamai uždarytas Fresnel objektyvo dangtyje, kad būtų užtikrintas pakankamas jo efektyvumas.
PIR jutikliu paremti projektai su santraukomis
Suprasdamas jutiklių naudojimą ir apribojimus, aiškiai supranta projektų vystymą. Aukštesnio lygio projektai, tokie kaip SCADA, neaiškios logikos valdymas , paprastai gaunami duomenys įterptinės sistemos ir šiems projektams reikalingos programinės įrangos žinios, ypač C kalba. Toliau pateikiama išsami informacija apie kelis pasyvius infraraudonųjų spindulių jutikliais pagrįstus projektus su aprašymu.
PIR jutikliu pagrįsta automatinė durų atidarymo sistema
Pagrindinis šio projekto tikslas yra atidaryti ir uždaryti duris tose vietose, kur asmens buvimas yra privalomas, pavyzdžiui, viešbučiuose, prekybos centruose, teatruose ir kt. šį projektą sudaro PIR jutiklis, kuris pajunta žmogaus kūno buvimą ir siunčia impulsus į 8051 mikrovaldiklis . Šis mikrovaldiklis valdo variklio tvarkyklę, siunčiant tinkamus impulsus į jo įvestį ir įgalinančius kaiščius.
Apsaugos signalizacija, pagrįsta PIR jutikliu
Pagrindinis šio projekto tikslas yra užtikrinti saugumą. Šis projektas pagrįstas PIR jutikliu su integruota grandine, kuri generuoja sireną. Šis jutiklis pajunta žmogaus skleidžiamą infraraudonąją spinduliuotę ir tada suteikia skaitmeninį išėjimą. Ši skaitmeninė išvestis taikoma UM3561 IC. Taigi jis generuoja garsą, kai aptinkamas bet kuris žmogaus kūnas. UM3561 IC yra ROM IC, kuris generuoja daugialypius sirenos tonus, tokius kaip gaisrinių mašinų sirenos, greitosios pagalbos sirenos, kulkosvaidžio garsai ir policijos sirenos.
Žmogaus aptikimo robotas, naudojant PIR jutiklį
Žmogaus aptikimo robotas, naudojant PIR jutiklį, dažniausiai aptinka žmogų ir yra pagrįstas 8 bitų mikrovaldiklis . Pasyvūs infraraudonųjų spindulių jutikliai, naudojami žmonėms aptikti, ir šis projektas daugiausia naudojamas gelbėti žmones, įstrigusius šiukšlėse per žemės drebėjimą. Iš esmės tai išneša į šiukšles įstrigusius žmones į paviršių ir taip efektyviai juos gelbėja.
PIR jutikliu pagrįstas žingsninio variklio valdymas
Pagrindinis šio projekto tikslas yra valdyti žingsninį variklį naudojant PIR jutiklį. Šis projektas daugiausia grindžiamas robotų technologija . Ši technologija daugiausia naudojama pažangioms programoms. Šiame projekte puikiam našumui naudojamas PIR jutiklis - naudojamas IR jutiklis apsaugos nuo įsilaužimo sistemos , šviesos jungikliai, lankytojų stebėjimas ir robotai. Robotikoje žingsniniai varikliai naudojami plačiai ir jie siūlo nuolatinį sukimąsi bei nuostabų tikslumą.
Taigi aptarta PIR jutiklių pagrindų ir jų taikymo apžvalga. Šie jutikliai naudojami daugelyje programų, pavyzdžiui, stebint realiu laiku, įskaitant fizinę sveikatą, elektroninės apsaugos sistemos ir pan. Be to, jei reikia pagalbos šia tema arba jutikliais pagrįstos projekto idėjos , galite susisiekti su mumis komentuodami žemiau esančiame komentarų skyriuje.
Nuotraukų kreditai:
