4 circuiti di rilevatori di movimento semplici che utilizzano PIR

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Un allarme con sensore di movimento PIR è un dispositivo che rileva la radiazione infrarossa da un corpo umano in movimento e attiva un allarme acustico.

Il post discuses 4 semplici circuiti rilevatori di movimento utilizzando amplificatore operazionale e transistor. Discutiamo anche i dettagli della piedinatura del sensore a infrarossi passivi (PIR) standard RE200B.



Impareremo:

  1. Come utilizzare un dispositivo sensore PIR per rilevare gli infrarossi del corpo umano.
  2. Come utilizzare un modulo PIR come file Circuito di allarme antifurto di sicurezza
  3. Come utilizzare un PIR per accendere le luci quando viene rilevata una presenza umana.
  4. Come applicare un PIR per rilevare un oggetto nelle applicazioni industriali

Il primo circuito utilizza un amplificatore operazionale, mentre il secondo progetto funziona con un singolo transistor e relè per rilevare la radiazione IR da un corpo umano in movimento e attivare l'allarme attivato da un relè.



Cos'è un PIR

PIR è l'acronimo di Passive Infra Red. Il termine 'passivo' indica che il sensore non prende parte attivamente al processo, il che significa che non emette i segnali infrarossi riferiti, ma rileva passivamente le radiazioni infrarosse emanate da animali a sangue caldo nelle vicinanze.

Le radiazioni rilevate vengono convertite in una carica elettrica proporzionale al livello di radiazione rilevato. Questa carica viene quindi ulteriormente potenziata dal FET integrato e alimentata al pin di uscita del dispositivo che diventa applicabile ad un circuito esterno per ulteriore amplificazione e per attivazione delle fasi di allarme .

Pinout PIR Dettagli

L'immagine mostra un tipico diagramma di pinout del sensore PIR. È abbastanza semplice capire i pinout e si possono facilmente configurarli in un circuito funzionante con l'aiuto dei seguenti punti:

pinout effettivo del dispositivo PIR e dettagli interni

Come indicato nello schema seguente, il PIN # 3 del sensore deve essere collegato a terra o al rail negativo dell'alimentazione.

Il pin # 1 che corrisponde al terminale di 'drain' del dispositivo deve essere collegato all'alimentazione positiva, che idealmente deve essere a 5 V CC.

E il pin n. 2 che corrisponde al cavo 'sorgente' del sensore deve essere collegato a terra tramite un resistore da 47K o 100K. Questo pin diventa anche il pin di uscita del dispositivo e il segnale a infrarossi rilevato viene trasmesso a un amplificatore dal pin n. 2 del sensore.

come collegare i pin PIR con il circuito Vdd, Vss, output

1) Circuito rilevatore di movimento umano PIR che utilizza amplificatore operazionale

Nella sezione precedente abbiamo appreso il file datasheet e piedinatura di un sensore PIR standard ora andiamo avanti e studiamo una semplice applicazione per lo stesso:

Il primo schema del circuito PIR per rilevare gli esseri umani in movimento è mostrato sopra. Un'implementazione pratica dei dettagli di pin-out spiegati può essere vista qui.

In presenza di una radiazione IR umana, il sensore rileva le radiazioni e le converte istantaneamente in minuti impulsi elettrici, sufficienti per innescare il transistor in conduzione, facendo abbassare il suo collettore.

Il IC 741 è stato impostato come comparatore dove il suo pin # 3 è assegnato come ingresso di riferimento mentre il pin # 2 come ingresso di rilevamento.

Nel momento in cui il collettore del transistor si abbassa, il potenziale sul pin n. 2 dell'IC 741 diventa inferiore al potenziale sul pin n. 3. Ciò rende istantaneamente alta l'uscita dell'IC, attivando lo stadio del driver del relè costituito dall'altro Transistor BC547 e un relè .

Il relè attiva e accende il dispositivo di allarme collegato.

Il condensatore 100 uF / 25 V fa in modo che il relè rimanga acceso anche dopo che il PIR è stato disattivato, eventualmente per l'uscita della sorgente di radiazione.

Il dispositivo PIR discusso sopra è in realtà un sensore centrale e può essere estremamente sensibile e difficile da ottimizzare. Per stabilizzare la sua sensibilità, il sensore dovrebbe essere opportunamente racchiuso all'interno di un copriobiettivo Fresnel, questo migliorerà ulteriormente la gamma radiale del rilevamento.

Se non sei sicuro di utilizzare un dispositivo PIR scoperto, puoi semplicemente scegliere un file modulo PIR già pronto con un obiettivo e altri miglioramenti, come descritto di seguito.

2) Rilevatore di movimento PIR e circuito di allarme di sicurezza

Il seguente circuito del sensore di movimento PIR può essere facilmente costruito utilizzando la seguente configurazione di base e applicato come un file circuito di allarme antifurto.

Circuito di sicurezza antifurto di sicurezza del sensore di movimento PIR

Come mostra la figura, il PIR richiede solo un singolo resistore da 1K, transistor e un relè da configurare esternamente. La sirena può essere una delle due costruito in casa o acquistato già pronto.

L'alimentazione 12v può essere qualsiasi ordinaria Circuito SMP 12V 1 amp.

Demo video

3) Un altro semplice circuito di allarme basato su PIR

La terza idea di seguito spiega un semplice PIR circuito di allarme del rilevatore di movimento che può essere utilizzato per attivare luci o un segnale di allarme, solo in presenza di una persona o di un intruso.

Come funziona

Ecco un semplice circuito che attiva un relè di allarme quando un essere vivente (un essere umano) viene rilevato dal sensore PIR. Qui PIR sta per sensore a infrarossi passivi. Non produce alcuna radiazione infrarossa a rilevare la presenza di un essere vivente ma d'altra parte rileva le radiazioni infrarosse da loro rilasciate.

circuito di attivazione del relè PIR a transistor singolo

Questo circuito utilizza un IC HC-SR501 che è il cuore del circuito. Inizialmente quando l'oggetto in movimento viene rilevato dal sensore, produce una piccola tensione di segnale (solitamente 3,3 volt ) che viene alimentato alla base del transistor BC547 tramite una resistenza di controllo della corrente e quindi la sua uscita si eleva alta e si accende il relè.

Di seguito è possibile visualizzare un diagramma più completo:

Circuito del sensore di movimento PIC che utilizza un transistor

Cablaggio del relè

Questo relè può essere configurato per essere utilizzato con una lampadina elettrica o una lampada tubolare, lampada notturna o qualsiasi altra cosa che funzioni a 220VAC.

Questo circuito è utilizzato principalmente nei giardini, quindi di notte, quando andiamo a fare una passeggiata in giardino, il circuito accende automaticamente una luce e rimane accesa fino a quando non siamo nelle vicinanze del sensore e si spegne quando ci allontaniamo da quel luogo e quindi riducendo i costi dell'elettricità.

Ecco una vista posteriore del sensore HC-SR501 ...

Pinout HC-SR501

Dettagli delle regolazioni preimpostate del modulo PIR

Vista frontale del sensore PIR:

Immagine reale del modulo PIR con lente di Fresnel

Il sensore è costituito da due resistori preimpostati che possono essere utilizzati per controllare il tempo di ritardo e il campo di rilevamento.

Il ritardo potenziometro può essere regolato per decidere il tempo per il quale la luce rimane accesa.

Il sensore una volta acquistato, viene fornito con la modalità predefinita 'H' il che significa che il circuito accende la luce quando qualcuno si sposta all'interno della zona e rimane accesa per un tempo preimpostato e dopo che è trascorso il tempo preimpostato, se il sensore potrebbe ancora rilevare il movimento , non spegne la luce in assenza di un bersaglio in movimento, spegne la luce.

Ecco i dettagli tecnici del sensore HC-SR501

  1. Intervallo di tensione di lavoro: da 4,5 VDC a 12VDC.
  2. Scarico corrente:<60uA
  3. Uscita di tensione: 3,3 V TTL
  4. Distanza di rilevamento: da 3 a 7 metri (può essere regolata)
  5. Tempo di ritardo: da 5 a 200 secondi (può essere regolato)

Uno degli svantaggi dei sensori PIR è che la sua uscita è elevata anche quando un topo, un cane o un altro animale si muove davanti a lui e accende la luce inutilmente.

Nei paesi freddi, il raggio di rilevamento del sensore aumenta. A causa della bassa temperatura, le radiazioni infrarosse rilasciate dagli esseri umani percorrono più distanze e quindi causano l'accensione non necessaria delle luci.

Se installato nei cortili, ci sono possibilità di attivazione della luce quando passa un'auto perché le radiazioni emesse dal motore caldo dell'auto inganna il sensore.

ELENCO DELLE PARTI:

  • D1, D2 - 1N4007,
  • C1- 1000 uf, 25 V,
  • Q1 - BC547,
  • R1 - 10K,
  • R2 - 1K,
  • L1 - LED (verde)
  • RY1 - Relè 12V
  • T1 - Trasformatore 0-12V.
immagine prototipo testata del circuito di movimento PIR

Dopo aver completato la costruzione del circuito, racchiuderlo in un involucro adatto e utilizzare un involucro separato per il sensore e collegare il sensore al circuito utilizzando fili lunghi in modo da poter posizionare il sensore nel luogo desiderato come in un giardino e il circuito sarà all'interno in modo che il circuito sia protetto dalle intemperie.

E ricorda di utilizzare un PCB separato per il relè.

Inoltre, non dimenticare di utilizzare un relè adatto con corrente e tensione nominali corrette. È possibile utilizzare una morsettiera che si collega ai contatti di commutazione del relè e disporla come mostrato nell'immagine in modo da poter cambiare facilmente il dispositivo elettrico collegato ai contatti del relè.

disposizione relè per sensore PIR

L'utilizzo di questi sensori consente di risparmiare elettricità in grande misura. Potrebbe anche ridurre le tue bollette elettriche!

'PER FAVORE, RISPARMIA L'ENERGIA PER L'ORA PROSSIMA!'

Se il design del rilevatore umano in movimento PIR sopra è inteso per essere utilizzato con un allarme e una lampada in modo tale che entrambi i carichi funzionino durante la notte ma l'allarme solo durante il giorno, il diagramma può essere modificato nel modo seguente. L'idea è stata suggerita dal Sig. Manjunath

PIR controllato da LDR

4) Applicazione industriale

Il post illustra un circuito del sensore di movimento industriale che utilizza un paio di LDR, un circuito integrato e alcuni altri componenti passivi. Il circuito rileva il movimento di un cilindro illuminando i LED appropriati per la rilevazione richiesta. L'idea è stata richiesta dal signor Hasnain.

Specifiche tecniche

Ti ho inviato una richiesta sull'account Google, non sono sicuro che tu abbia ricevuto i miei messaggi o meno, quindi ti mando di nuovo il mio problema qui, per favore aiutami ti sarò molto grato, spero che capirai il mio problema e risolverlo ...

signore è correlato al rilevamento del movimento, e non ho alcuna conoscenza dei sensori, di quale tipo dovrei usare..problema: ci sono due livelli, (livello significa altezza), livello A e livello B. altezza A> altezza Bi voglio utilizzare i sensori a questi livelli, quindi da ora dirò sensore A e sensore B ..

ho due spie ROSSA e VERDE c'è un cilindro che si muove dall'alto verso il basso e poi dal basso verso l'alto e così via .. prima si sposterà dall'alto verso il basso e arriverà davanti al sensore A.

(a questo punto la luce ROSSA dovrebbe accendersi e il VERDE spegnersi) e il cilindro in movimento verso il basso si troverà davanti al sensore B.

(questo non dovrebbe fare differenza, i, e ROSSO dovrebbe rimanere acceso e VERDE dovrebbe rimanere spento).

quindi il cilindro inizierà a muoversi verso l'alto, prima si allontanerà dal sensore B.

(a questo punto il ROSSO dovrebbe spegnersi e il VERDE accendersi), quindi spostandosi verso l'alto il cilindro si allontanerà dal sensore A,

(questo non dovrebbe fare differenza. i, e ROSSO dovrebbe rimanere spento e VERDE dovrebbe rimanere acceso) .. poi ripetere di nuovo.

Il circuito Delle ign

L'idea proposta è abbastanza semplice e può essere compresa con i seguenti punti:

Quando l'alimentazione viene attivata, l'IC viene ripristinato tramite il condensatore da 0,1 uF assicurandosi che il LED verde si accenda per primo.

In questa posizione sia il sensore A (LDR1) che il sensore B (LDR2) sono in grado di ricevere le luci dai relativi raggi laser focalizzati su di essi. LDR1 accende il transistor BC547 mentre LDR2 fa lo stesso per BC557 e lo mantiene attivato.

A causa delle azioni di cui sopra, il transistor BC557 trasmette la tensione di alimentazione al pin # 14 dell'IC. Tuttavia, poiché anche LDR1 e BC547 stanno conducendo, questo potenziale viene messo a terra e il potenziale netto sul pin # 14 rimane a livello logico basso o zero.

Ora quando il cilindro si abbassa e arriva davanti a LDR1, blocca il raggio rendendo alta la resistenza LDR1, spegnendo BC547.

Ciò consente alla tensione dal BC557 di colpire il pin # 14 producendo una sequenza in avanti all'uscita dell'IC che si traduce nell'illuminazione del LED rosso e nello spegnimento del LED verde.

Il cilindro continua il suo movimento verso il basso e si pone davanti a LDR2 bloccandone il raggio e abbassandone la resistenza, questo impedisce al transistor di condurre in modo tale che il potenziale al pin # 14 dell'IC venga nuovamente riportato a zero, tuttavia questa azione non ha effetto l'IC poiché è specificato per rispondere solo agli impulsi positivi.

Successivamente, i cilindri si invertono e iniziano a muoversi verso l'alto e nel corso sbloccano il raggio LDR2 consentendo al BC557 di condurre, e ancora una volta l'impulso positivo dal transistor può colpire il pin IC # 14 risultando nel ripristino della situazione precedente, ovvero ora il LED verde si accende e il ROSSO si spegne. Quando il cilindro si sposta oltre LDR1, anche BC547 si accende, ma non produce alcun effetto per gli stessi motivi sopra descritti.

Il ciclo di rilevamento del movimento di cui sopra continua a ripetersi in risposta al movimento del cilindro specificato.

Schema elettrico

Sensore di movimento PIR per il controllo di macchine industriali

Allarme di sicurezza PIR con effetto di ritardo

Quando il PIR viene attivato, il BC547 si accende, il che a sua volta richiede al TIP127 di accendersi. Tuttavia, a causa della presenza del condensatore da 220uF, la tensione di base dell'emettitore di questo transistor PNP non è in grado di raggiungere rapidamente gli 0,7V richiesti e il LED non si accende fino a quando il 220uF non è completamente carico.

Quando il PIR è spento, il 220uF è in grado di scaricarsi rapidamente attraverso il resistore da 56K, rendendo rapidamente il circuito in una posizione di standby. Il diodo 1N4148 assicura che il circuito funzioni solo come un circuito PIR di ritardo ON e non come un ritardo OFF.

PIR con ritardo ON allarme


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