Asutamiseks traadita side kaugseadmega kasutame tavaliselt raadiolainet, optilist kiirgust ja mõnikord ka akustilisi laineid. Põhimõtteliselt muudavad seda tüüpi traadita side oma sagedusi. Kõigil neil sidetel on muutuv sagedus alates sagedusribadest nagu HF, LF, VHF, UHF ja nii edasi. Optiliste kiirguste korral kasutatakse spektri infrapuna- ja nähtavat lõiku. Akustiliste lainete ultraheli osa sagedusspektrist ning mikro- ja millimeetri laineid nimetatakse raadiolaineteks.

Passiivne infrapunaandur

IR-kiirgus on elektromagnetilise spektri osa, mille lainepikkused on mikrolainetest väiksemad ja nähtava valguse lainepikkustest pikemad. Infrapunapiirkond on vahemikus 0,75um kuni 1000umand, IR-lained on inimese silmaga nägemiseks liiga väikesed. Kui lainepikkuse piirkond on vahemikus 0,75um kuni 3um - seda nimetatakse infrapuna lähedal piirkonnaks 3um kuni 6um nimetatakse keskpaigaks infrapuna ja kui piirkond on kõrgem kui 6um, nimetatakse seda infrapunaks.

“1 mhz kristallostsillaatori ahel ”

Neid kiirgusi on laialdaselt kasutatud erinevates andurites ja elektroonilistes vidinates. Otse teleripuldidest keeruliste seadmeteni, näiteks öönägemisseadmetes, kasutatakse IR-laineid. Järgmises osas käsitletakse järgmist PIR-anduri põhitõed ja nende rakendused .

Passiivne infrapunaandur (PIR)

Termin PIR on PassiveInfra Redi lühike vorm. Mõiste „passiivne” näitab, et andur ei osale protsessis aktiivselt, mis tähendab, et see ei lase ise nimetatud infrapunasignaale, vaid tuvastab passiivselt ümbritsevast piirkonnast pärit inimkehast tulevate infrapunakiirguste kiirguse.

PIR-andur

Tuvastatud kiirgused muundatakse elektrilaenguks, mis on proportsionaalne tuvastatud kiirgustasemega. Seejärel parandab see laeng sisseehitatud FET-ga ja suunatakse seadme väljundnõelale, mis muutub rakendatavaks välise vooluahela jaoks häiretappide edasiseks käivitamiseks ja võimendamiseks. PIR-anduri vahemik on kuni 10 meetrit nurga all + 15o või -15o.

Alloleval pildil on kujutatud PIR-anduri tüüpilist tihvtkonfiguratsiooni, millest pinoutide mõistmine on üsna lihtne ja mille saab järgmiste punktide abil hõlpsasti tööahelasse paigutada:

PIRi PIN-koodi konfiguratsioon

Passiivsed infrapunaandurid koosnevad kolmest tihvtist, nagu on näidatud ülaltoodud skeemil.

Pin1 vastab seadme äravooluklemmile, mis peaks olema ühendatud positiivse toiteallikaga 5V DC.
Pin2 vastab seadme lähteklemmile, mis tuleks maandusklemmiga ühendada 100K või 47K takisti kaudu. Pin2 on anduri väljundnõel ja tuvastatud IR-signaal edastatakse anduri tihvtilt 2 võimendisse.
Anduri pin3 on ühendatud maapinnaga.

PIR-anduri tööpõhimõte

PIR-andurid on teistest anduritest keerulisemad, kuna need koosnevad kahest pesast. Need pesad on valmistatud spetsiaalsest infrapuna suhtes tundlikust materjalist. Fresneli objektiivi abil näeme, et PIR-i kaks pilu näevad kaugusest mööda. Kui andur on passiivne, tunnevad need kaks pesa sama palju IR-d. Ümbritsev kogus kiirgub õuest, seintest või ruumist jne.

Kui inimese keha või mõni loom möödub, saab ta PIR-anduri esimese pesa vahele. See põhjustab positiivse diferentsiaalse muutuse kahe pooli vahel. Kui inimese keha lahkub sensoorsest piirkonnast, tekitab andur kahe pooli vahel negatiivse diferentsiaalse muutuse. Infrapunaandur ise on niiskuse / temperatuuri / müra / immuunsuse parandamiseks hermeetiliselt suletud metallis. Sensorelemendi kaitsmiseks on aken, mis on valmistatud tavaliselt kaetud ränimaterjalist.

PIR-andur töötab

Liikumise tuvastamise ahel PIR-anduri abil

Ülaltoodud segmendis oleme õppinud PIR-anduri tihvtid. Nüüd jätkame PIR-anduri lihtsa rakenduse uurimist. Alloleval skeemil on kujutatud liikumisanduri PIR-anduri ahel . Inimese infrapunaenergia või kiirguse juuresolekul tuvastab infrapunaandur energia ja muundab selle kohe minutilisteks elektriimpulssideks, mis on piisav transistor BC547 juhtivusesse ja viia selle kollektor madalale.

Liikumistuvastusahel PIR-anduri abil

Võrdlusena on loodud IC741, mis koosneb 8 tihvtist. Sealjuures pin3 on eraldatud võrdlussisendiks, Pin2 aga sensoorsisendiks. Kui transistori kollektoriklemm läheb madalaks, muutub IC potentsiaalne pin2 madalamaks kui potentsiaal pin3. Kohe muudab see IC väljundi kõrgeks, käivitades relee draiveri, mis koosneb teisest transistorist ja releest. Relee käivitab ja lülitab sisse alarmseadme, mis on ühendatud vooluahelaga.

Kondensaator 100uF / 25V tagab, et relee jääb sisse ka pärast passiivse infrapunaanduri välja lülitamist, võib-olla kiirgusallika väljumise tõttu. PIR-anduriseade peab olema korralikult Fresneli läätsekattega suletud, et tagada selle tõhususe piisav paranemine.

PIR-anduril põhinevad projektid koos referaatidega

Andurite kasutamist ja piiranguid mõistes annab selge ettekujutuse projektide väljatöötamisest. Kõrgtaseme projektid nagu SCADA, hägune loogika juhtimine , andmete omandamine tavaliselt vastu sisseehitatud süsteemid ja need projektid nõuavad tarkvaradomeeni, eriti C-keelt. Allpool on toodud üksikasjad mõne passiivse infrapunaanduril põhineva projekti kohta koos kirjeldusega.

PIR-anduritel põhinev automaatne ukse avamissüsteem

Selle projekti peamine eesmärk on uste avamine ja sulgemine kohtades, kus inimese kohalolek on kohustuslik - näiteks hotellides, kaubanduskeskustes, teatrites jne. see projekt koosneb PIR - andurist, mis tajub inimkeha olemasolu ja saadab impulsse 8051 mikrokontroller . See mikrokontroller juhib mootori draiverit, saates sisendisse sobivad impulsid ja lubavad tihvtid.

PIR-anduril põhinev valvesignalisatsioonisüsteem

Selle projekti peamine eesmärk on pakkuda turvalisust. See projekt põhineb sireeni tekitava integreeritud vooluahelaga PIR-anduril. See andur tajub inimestelt eralduvat infrapunakiirgust ja annab seejärel digitaalse väljundi. See digitaalväljund rakendatakse UM3561 IC-le. Seega tekitab see heli, kui tuvastatakse mis tahes inimkeha. UM3561 IC on ROM-i IC, mis genereerib mitut sireeni helisignaale nagu tuletõrjeautode sireenid, kiirabisireenid, kuulipildujate ja politsei sireenid.

Inimeste tuvastamise robot, kasutades PIR-andurit

PIR-andurit kasutav inimese tuvastamise robot tuvastab peamiselt inimese ja see põhineb 8-bitine mikrokontroller . Inimeste tuvastamiseks kasutatavad passiivsed infrapunaandurid ja seda projekti kasutatakse peamiselt maavärina ajal prahti kinni jäänud inimeste päästmiseks. Põhimõtteliselt toob see prahi alla jäänud inimesed pinnale, säästes seeläbi neid tõhusalt.

PIR-anduril põhinev samm-mootori juhtimine

Selle projekti peamine eesmärk on samm-mootori juhtimine PIR-anduri abil. See projekt põhineb peamiselt robottehnoloogia . Seda tehnoloogiat kasutatakse peamiselt täiustatud rakenduste jaoks. Selles projektis kasutatakse suurepärase jõudluse saavutamiseks sisemiselt PIR-andurit - IR-sensorit kasutatakse signalisatsioonisüsteemid , valguslülitid, külastajate kohaloleku jälgimine ja robotid. Robootikas kasutatakse samm-mootoreid laialdaselt ja need pakuvad nii pidevat pöörlemist kui ka hämmastavat täpsust.

Seega on arutatud ülevaadet PIR-anduri põhitõdedest ja nende rakendustest. Neid andureid kasutatakse paljudes rakendustes, näiteks reaalajas jälgimisel, sealhulgas füüsilises tervises, elektroonilised turvasüsteemid jne. Peale selle selle teema kohta abi saamiseks või anduripõhised projektiideed , võite meiega ühendust võtta, kommenteerides allolevas kommentaaride jaotises.

Foto autorid: