El sensor d'infrarojos passius (PIR) és un mòdul molt útil, que s'utilitza per construir molts tipus de sistemes d'alarma de seguretat i detectors de moviment. Es diu passiu perquè rep infrarojos, no emet. Bàsicament, el sensor PIR detecta qualsevol canvi de calor i, sempre que detecta qualsevol canvi, el PIN de sortida es converteix en ALT. També s’anomenen sensors de moviment piroelèctrics o IR.
Aquí hem de tenir en compte que cada objecte emet una certa quantitat d'infrarojos quan s'escalfa. L’ésser humà també emet infrarojos a causa de la calor corporal. Els sensors PIR poden detectar una petita quantitat de variació en l'infraroig. Sempre que un objecte travessa l’interval del sensor, produeix infrarojos a causa de la fricció entre l’aire i l’objecte i queda atrapat per PIR.
El component principal del sensor PIR és el sensor piroelèctric que es mostra a la figura (cristall rectangular darrere del tap de plàstic). Juntament amb això, BISS0001 ("Micro Power PIR Motion Detector IC"), algunes resistències, condensadors i altres components utilitzats per construir el sensor PIR. BISS0001 IC pren l'entrada del sensor i fa el processament per fer que el pin de sortida sigui ALTA o BAIXA en conseqüència.
El sensor piroelèctric es divideix en dues meitats, quan no hi ha moviment, ambdues meitats romanen en el mateix estat, cosa que significa que tots dos senten el mateix nivell d’infraroig. Tan bon punt algú entra a la primera meitat, el nivell d'infrarojos d'una meitat es fa més gran que l'altre, i això provoca que els PIR reaccionin i que el pin de sortida sigui alt.
El sensor piroelèctric està cobert per una tapa de plàstic, que té una gran quantitat de lents Fresnel a l'interior. Aquestes lents es corben de manera que el sensor pugui cobrir una àmplia gamma.
Aquí hem construït un circuit de detecció de moviment molt senzill. Estem utilitzant un sensor PIR HC-SR501, un LED (que brillarà sempre que hi hagi un moviment davant del sensor) i una resistència. PIN Vcc dels PIR connectats al terminal positiu de la bateria de 9 v, el pin GND està connectat al terminal negatiu de la bateria i el pin de sortida del PIR està connectat al LED amb una resistència de 220 Ohm. Quan hi hagi algun moviment en el rang de PIR, el LED començarà a parpellejar.
Components del circuit
- Sensor PIR (hem utilitzat HC-SR501)
- Resistència de 220ohm (qualsevol resistència inferior a 1k ohm)
- LED
- Bateria (5-9 V)
Diagrama del circuit i explicació
Els PIR triguen un temps a estabilitzar-se segons les condicions circumdants, de manera que podeu trobar que el LED s’encén i s’apaga aleatòriament durant uns 10-60 segons.
Ara, quan veiem que el LED parpelleja sempre que es produeix algun moviment, mireu enrere del PIR i trobareu un pont situat entre el PIN de la cantonada exterior i el PIN del mig (vegeu el diagrama anterior). Això s'anomena "no retriggering" o " disparador no repetible" i es diu que el pont està en posició L. En aquesta posició, el LED parpellejarà contínuament fins que hi hagi moviment.
Ara, si connecteu aquest pont entre el PIN de la cantonada interior i el PIN del mig, el LED es mantindrà encès tot el temps fins que es produeixi cap moviment. Aquest es diu "desencadenament" o " activador repetible" i es diu que el pont està en posició H.
Hi ha dos potenciòmetres (que es mostren a la figura anterior) que s’utilitzen per configurar el retard de temps i l’interval de distància. El retard de temps és la durada en què el LED es mantindrà encès (pin out HIGH). En l'activació no repetible, la SORTIDA es reduirà automàticament després del retard. A l'activació repetible, la SORTIDA també es reduirà després del retard, però si hi ha una activitat humana contínua; LA SORTIDA es mantindrà ALTA fins i tot després del retard.
Gireu el rotor del potenciòmetre d’ajust de la distància en sentit horari, augmentant la distància de detecció (uns 7 metres), en canvi, la distància de detecció disminueix (uns 3 metres).
Gireu el sensor de rotació del potenciòmetre de retard de temps cap al sentit de les agulles del rellotge.
En general, el PIR detecta infrarojos de 8 a 14 micròmetres de longitud d'ona i té un abast de 3-15 metres amb un camp de visió inferior a 180 graus. Aquesta gamma pot variar segons els models. Alguns PIR de sostre poden cobrir 360 graus. Els PIR funcionen generalment a 3-9V CC.