להקמה תקשורת אלחוטית עם מכשיר מרוחק, בדרך כלל אנו משתמשים בגלי רדיו, קרינות אופטיות ולעתים גלים אקוסטיים. בעיקרון, סוגים אלה של תקשורת אלחוטית משנים את התדרים שלהם. לכל התקשורת הללו יש תדרים משתנים החל מלהקות כמו HF, LF, VHF, UHF, וכן הלאה. הקרנות אופטיות משתמשות בחלק אינפרא אדום וגלוי של הספקטרום גלים אקוסטיים משתמשים בחלק אולטראסוני מספקטרום התדרים, וגלי מיקרו ומילימטר מכונים גלי רדיו.
חיישן אינפרא אדום פסיבי
קרינת IR היא החלק של הספקטרום האלקטרומגנטי בעל אורכי הגל הקטנים ממיקרוגל וארוך יותר מאורכי הגל הנראים לעין. אזור האינפרא אדום הוא מ- 0.75um ל 1000umand, גלי ה- IR קטנים מכדי שניתן יהיה לראות בעיני האדם. אם אזור אורך הגל הוא מ- 0.75um ל- 3um - זה נקרא כמו בקרבת אינפרא אדום, האזור מ- 3um ל- 6um נקרא באמצע אינפרא אדום ואם האזור גבוה מ- 6um אז הוא נקרא אינפרא אדום רחוק.
קרינות אלה שימשו באופן נרחב בחיישנים ובגאדג'טים אלקטרוניים שונים. ממש משלט הטלוויזיה למכשירים המסובכים כמו ציוד לראיית לילה משתמשים בגלי IR. החלק הבא דן בנושא יסודות חיישני PIR ויישומיו .
חיישן אינפרא אדום פסיבי (PIR)
המונח PIR הוא הצורה הקצרה של PassiveInfra Red. המונח 'פסיבי' מציין שהחיישן אינו לוקח חלק באופן פעיל בתהליך, כלומר אינו פולט את אותות ה- IR המופנים בעצמו, אלא מזהה באופן פסיבי את קרינות האינפרא אדום שמגיעות מהגוף האנושי באזור שמסביב.
חיישן PIR
הקרינות שזוהו מומרות למטען חשמלי, שהוא פרופורציונאלי לרמת הקרינה שזוהתה. אז מטען זה משופר עוד יותר על ידי FET מובנה ומועבר לסיכת הפלט של המכשיר שהופכת להיות חלה על מעגל חיצוני להפעלה והגברה נוספת של שלבי האזעקה. טווח חיישני ה- PIR הוא עד 10 מטר בזווית של + 15o או -15o.
התמונה שלהלן מציגה תצורת סיכה טיפוסית של חיישן PIR, שהיא פשוטה למדי להבנה של pinouts, וניתן בקלות לסדר אותם למעגל עבודה בעזרת הנקודות הבאות:
תצורת סיכה של PIR
חיישני האינפרא-אדום הפסיביים מורכבים משלושה פינים כפי שמצוין בתרשים המוצג לעיל.
- Pin1 תואם את מסוף הניקוז של המכשיר, אשר צריך להיות מחובר לאספקה החיובית 5V DC.
- Pin2 תואם את מסוף המקור של המכשיר, אותו יש לחבר למסוף הקרקע באמצעות נגן 100K או 47K. ה- Pin2 הוא סיכת הפלט של החיישן, ואות ה- IR שזוהה מועבר קדימה למגבר מהסיכה 2 של החיישן.
- פינ 3 של החיישן מחובר לקרקע.
עקרון העבודה של חיישן PIR
חיישני ה- PIR מסובכים יותר משאר החיישנים מכיוון שהם מורכבים משני חריצים. חריצים אלה עשויים מחומר מיוחד הרגיש ל- IR. עדשת פרנל משמשת כדי לראות ששני החריצים של ה- PIR יכולים לראות מרחק מהמרחק. כאשר החיישן אינו פעיל, אז שני החריצים חשים באותה כמות IR. כמות הסביבה מקרינה מהחוץ, הקירות או החדר וכו '.
כשגוף אנושי או כל בעל חיים עובר במקום, הוא מיירט את החריץ הראשון של חיישן ה- PIR. זה גורם לשינוי דיפרנציאלי חיובי בין שני החצצים. כאשר גוף אנושי עוזב את אזור החישה, החיישן מייצר שינוי דיפרנציאלי שלילי בין שני החצצים. חיישן האינפרא אדום עצמו שוכן במתכת סגורה הרמטית לשיפור הלחות / טמפרטורה / רעש / חסינות. יש חלון שעשוי מחומר סיליקון מצופה בדרך כלל כדי להגן על אלמנט החישה.
“איך meg שנאי ”
חיישן PIR עובד
מעגל איתור תנועה באמצעות חיישן PIR
בקטע שלעיל, למדנו את סיכות החוץ של חיישן PIR, עכשיו נעבור ללמוד יישום פשוט של חיישן PIR. התרשים שלהלן מתאר מעגל חיישן PIR של גלאי תנועה . בנוכחות אנרגיית IR או קרינה אנושית, חיישן האינפרא אדום מזהה את האנרגיה וממיר אותה מיד לפולסים חשמליים זעירים, מספיק כדי להפעיל את טרנזיסטור BC547 לתוך הולכה ולגרום לאספן שלו לרדת נמוך.
מעגל איתור תנועה באמצעות חיישן PIR
כמשווה, ה- IC741 מוגדר - שמורכב משמונה פינים. ובו pin3 מוקצה כקלט ההפניה, ואילו Pin2 כקלט החישה. כאשר מסוף האספנות של הטרנזיסטור נמוך, אז pin2 הפוטנציאלי של ה- IC הופך נמוך יותר מהסיכה הפוטנציאלית 3. מיד זה הופך את תפוקת ה- IC לגבוהה, ומפעילה את נהג הממסר המורכב מטרנזיסטור וממסר אחרים. הממסר מפעיל ומתג את מכשיר האזעקה המחובר למעגל.
הקבל 100uF / 25V מוודא שהממסר יישאר דולק גם לאחר כיבוי חיישן האינפרא אדום הפסיבי, אולי בגלל יציאת מקור הקרינה. על מכשיר חיישן ה- PIR להיות סגור כראוי בכיסוי עדשת פרנל על מנת להבטיח כי יעילותו משופרת מספיק.
פרויקטים מבוססי חיישני PIR עם תקצירים
על ידי הבנת השימוש והמגבלות של חיישנים, נותן מושג ברור על פיתוח הפרויקטים. פרויקטים ברמה מתקדמת כמו SCADA, שליטה בהגיון מטושטש , בדרך כלל מאמצת רכישת נתונים מערכות מוטמעות ופרויקטים אלו דורשים ידע בתחום התוכנה, במיוחד בשפת C. כאן, הפרטים על כמה פרויקטים מבוססי חיישנים אינפרא אדום פסיביים עם תיאור מובאים להלן.
מערכת פתיחת דלתות אוטומטית המבוססת על חיישן PIR
המטרה העיקרית של פרויקט זה היא פתיחה וסגירה של דלתות, במקומות בהם נוכחות של אדם היא חובה - למשל בתי מלון, קניונים, תיאטראות וכו '. פרויקט זה מורכב מחיישן PIR שמרגיש את נוכחותו של גוף האדם ושולח פעימות למערכת מיקרו-בקר 8051 . מיקרו-בקר זה שולט במנהל ההתקן על ידי שליחת פולסים מתאימים לכניסתו ולאפשר סיכות.
מערכת אזעקת אבטחה המבוססת על חיישן PIR
הכוונה העיקרית של פרויקט זה היא לספק אבטחה. פרויקט זה מבוסס על חיישן PIR עם מעגל משולב המייצר צפירה. חיישן זה חש בקרינת האינפרא אדום שנפלטת מבני האדם ואז נותן פלט דיגיטלי. פלט דיגיטלי זה מוחל על UM3561 IC. לפיכך, הוא מייצר את הצליל כאשר מתגלה גוף אנושי כלשהו. ה- IC UM3561 הוא מכשיר ROM המייצר צלילי צפירה מרובים כגון סירנות כבאית, צפירות אמבולנס, צליל מקלע וסירנות משטרה.
רובוט לגילוי אנושי באמצעות חיישן PIR
הרובוט לזיהוי אנושי המשתמש בחיישן PIR מגלה בעיקר בני אדם, והוא מבוסס על מיקרו-בקר 8 סיביות . חיישני אינפרא אדום פסיביים המשמשים לאיתור בני האדם ופרויקט זה משמש בעיקר להצלת אנשים שנתקעו בפסולת במהלך רעידת אדמה. זה בעצם מביא בני אדם שנתקעו מתחת לפסולת לפני השטח, ובכך מציל אותם ביעילות.
בקרת מנוע צעד מבוסס PIR חיישן
המטרה העיקרית של פרויקט זה היא לשלוט על מנוע צעד באמצעות חיישן PIR. פרויקט זה מבוסס בעיקר על טכנולוגיה רובוטית . טכנולוגיה זו משמשת בעיקר ליישומים מתקדמים. בפרויקט זה, חיישן PIR פנימי משמש לביצועים מצוינים - חיישן IR משמש מערכות אזעקת פריצה , מתגי תאורה, ניטור נוכחי מבקרים ורובוטים. ברובוטיקה נעשה שימוש נרחב במנועי צעד והם מציעים סיבוב מתמשך כמו גם דיוק מדהים.
לפיכך, נדון סקירה של יסודות חיישני PIR ויישומיו. חיישנים אלה משמשים ביישומים רבים כגון ניטור בזמן אמת כולל בריאות גופנית, מערכות אבטחה אלקטרוניות וכו 'מלבד זאת, לכל עזרה בנושא זה או רעיונות מבוססי חיישנים , אתה יכול ליצור איתנו קשר על ידי תגובה בקטע ההערות למטה.
נקודות זיכוי:
