Cảm biến hồng ngoại thụ động (PIR) là mô-đun rất hữu ích, được sử dụng để xây dựng nhiều loại Hệ thống báo động an ninh và Máy dò chuyển động. Nó được gọi là thụ động vì nó nhận tia hồng ngoại, không phát ra. Về cơ bản, cảm biến PIR phát hiện bất kỳ thay đổi nào về nhiệt và bất cứ khi nào nó phát hiện ra bất kỳ thay đổi nào, mã PIN đầu ra của nó sẽ trở nên CAO. Chúng còn được gọi là cảm biến chuyển động Pyro điện hoặc IR.
Ở đây chúng ta cần lưu ý rằng mọi vật thể đều phát ra một lượng tia hồng ngoại khi bị đốt nóng. Con người cũng phát ra tia hồng ngoại vì thân nhiệt. Cảm biến PIR có thể phát hiện một lượng nhỏ sự thay đổi trong tia hồng ngoại. Bất cứ khi nào một vật thể đi qua phạm vi cảm biến, nó tạo ra tia hồng ngoại do ma sát giữa không khí và vật thể, và bị bắt bởi PIR.
Thành phần chính của cảm biến PIR là cảm biến nhiệt điện được hiển thị trong hình (tinh thể hình chữ nhật phía sau nắp nhựa). Cùng với đó, BISS0001 ("Vi mạch phát hiện chuyển động PIR Micro Power"), một số điện trở, tụ điện và các thành phần khác được sử dụng để xây dựng cảm biến PIR. IC BISS0001 lấy đầu vào từ cảm biến và xử lý để làm cho chân đầu ra CAO hoặc THẤP cho phù hợp.
Cảm biến nhiệt điện chia làm hai nửa, khi không có chuyển động, cả hai nửa vẫn ở trạng thái như nhau, có nghĩa là cả hai đều cảm nhận cùng mức hồng ngoại. Ngay khi ai đó bước vào nửa đầu, mức hồng ngoại của một nửa sẽ trở nên lớn hơn so với nửa kia, và điều này khiến PIR phản ứng và làm cho chân đầu ra cao.
Cảm biến nhiệt điện được che bởi một nắp nhựa, bên trong có nhiều thấu kính Fresnel. Các ống kính này được làm cong theo cách để cảm biến có thể bao phủ một phạm vi rộng.
Chúng tôi đã xây dựng một mạch dò chuyển động rất đơn giản ở đây. Chúng tôi đang sử dụng Cảm biến HC-SR501 PIR, một đèn LED (sẽ phát sáng bất cứ khi nào có chuyển động trước cảm biến) và điện trở. Vcc PIN của PIR được kết nối với cực dương của pin 9v, chân GND được kết nối với cực âm của pin và chân đầu ra của PIR được kết nối với đèn LED có điện trở 220 Ohm. Khi có bất kỳ chuyển động nào trong phạm vi của PIR, đèn LED sẽ bắt đầu nhấp nháy.
Các thành phần mạch
- Cảm biến PIR (chúng tôi sử dụng HC-SR501)
- Điện trở 220ohm (bất kỳ điện trở nào dưới 1k ohm)
- Đèn LED
- Pin (5-9V)
Sơ đồ mạch và giải thích
PIR cần một thời gian để tự ổn định theo các điều kiện xung quanh, vì vậy bạn có thể tìm thấy đèn LED BẬT và TẮT ngẫu nhiên trong khoảng 10-60 giây.
Bây giờ khi chúng ta thấy đèn LED nhấp nháy bất cứ khi nào có bất kỳ chuyển động nào, hãy nhìn lại PIR, bạn sẽ tìm thấy một jumper được đặt giữa mã PIN góc ngoài và mã PIN ở giữa (xem sơ đồ ở trên). Đây được gọi là “ kích hoạt không lặp lại ” Hoặc “ kích hoạt không lặp lại” và jumper được cho là ở vị trí L. Ở vị trí này đèn LED sẽ nhấp nháy liên tục cho đến khi có chuyển động.
Bây giờ nếu bạn kết nối jumper này giữa mã PIN góc trong và mã PIN giữa, thì đèn LED sẽ luôn sáng cho đến khi có bất kỳ chuyển động nào. Điều này được gọi là " kích hoạt lại" hoặc "Trình kích hoạt lặp lại" và jumper được cho là ở vị trí H.
Có hai chiết áp (được hiển thị trong hình trên), được sử dụng để đặt thời gian trễ và phạm vi khoảng cách. Thời gian trễ là khoảng thời gian đèn LED vẫn BẬT (chân ra CAO). Trong kích hoạt Không lặp lại, OUTPUT sẽ tự động trở nên thấp sau khoảng thời gian trễ. Trong OUTPUT kích hoạt lặp lại cũng sẽ trở nên thấp sau thời gian trễ, nhưng nếu có hoạt động liên tục của con người; OUTPUT sẽ vẫn CAO ngay cả sau thời gian trễ.
Xoay chiết áp Điều chỉnh Khoảng cách theo chiều kim đồng hồ, khoảng cách phát hiện tăng (khoảng 7 mét), mặt khác, khoảng cách phát hiện giảm (khoảng 3 mét).
Xoay chiết áp Thời gian trễ theo chiều kim đồng hồ xoay cảm biến độ trễ kéo dài (600S, 10 phút), ở phía đối diện, rút ngắn độ trễ (0,3 giây).
Nói chung PIR phát hiện tia hồng ngoại có bước sóng từ 8 đến 14 micromet và có phạm vi từ 3-15 mét với trường nhìn nhỏ hơn 180 độ. Phạm vi này có thể thay đổi tùy theo các mô hình khác nhau. Một số PIR trần có thể bao phủ 360 độ. PIR thường hoạt động ở 3-9V DC.