Датчик движения для ардуино. Датчик движения для Arduino: сравнение ИК и микроволновых сенсоров

Как выбрать подходящий датчик движения для проекта на Arduino. Какие преимущества и недостатки у ИК и микроволновых сенсоров. Где лучше применять каждый тип датчиков. Как подключить и настроить датчик движения к Arduino.

Принцип работы датчиков движения для Arduino

Датчики движения позволяют обнаруживать перемещение объектов в зоне действия и являются важным компонентом многих проектов на базе Arduino. Существует два основных типа таких датчиков:

• Пассивные инфракрасные (PIR) датчики
• Микроволновые (радарные) датчики

Каждый тип имеет свои особенности работы, преимущества и недостатки. Рассмотрим их подробнее.

Пассивные инфракрасные (PIR) датчики движения

PIR-датчики обнаруживают движение, регистрируя изменения инфракрасного (теплового) излучения. Как они работают?

• Датчик содержит пироэлектрический сенсор, чувствительный к ИК-излучению
• Специальная линза фокусирует ИК-лучи на сенсор
• При появлении теплого объекта (например, человека) в зоне обнаружения меняется картина ИК-излучения
• Сенсор регистрирует это изменение и выдает сигнал о движении

Преимущества PIR-датчиков:

• Низкое энергопотребление (0.8-1 Вт)
• Невысокая стоимость
• Надежное обнаружение движения в помещениях
• Простота подключения к Arduino

Недостатки PIR-датчиков:

• Чувствительность к температуре окружающей среды
• Ограниченный радиус действия (обычно до 7 м)
• Не работают при температуре выше 35°C
• Требуют прямой видимости объекта

Микроволновые датчики движения

Микроволновые датчики используют эффект Доплера для обнаружения движения. Принцип их работы:

• Датчик излучает микроволновый сигнал определенной частоты
• Сигнал отражается от окружающих объектов
• При движении объекта частота отраженного сигнала меняется
• Датчик регистрирует это изменение и определяет наличие движения

Преимущества микроволновых датчиков:

• Большой радиус действия (до 10-15 м)
• Могут обнаруживать движение через стены и препятствия
• Не зависят от температуры окружающей среды
• Высокая чувствительность к малейшим движениям

Недостатки микроволновых датчиков:

• Более высокое энергопотребление
• Выше стоимость по сравнению с PIR
• Могут реагировать на движение за пределами нужной зоны
• Сложнее в настройке

Сравнение PIR и микроволновых датчиков движения

Какой тип датчика выбрать для проекта Arduino? Это зависит от конкретных требований:

Параметр	PIR-датчик	Микроволновый датчик
Радиус действия	До 7 м	До 15 м
Энергопотребление	Низкое	Высокое
Стоимость	Низкая	Средняя
Чувствительность	Средняя	Высокая
Влияние препятствий	Сильное	Слабое

PIR-датчики лучше подходят для небольших помещений и проектов с ограниченным энергопотреблением. Микроволновые датчики эффективнее для больших пространств и уличного применения.

Подключение датчика движения к Arduino

Рассмотрим пример подключения популярного PIR-датчика HC-SR501 к Arduino:

1. Подключите VCC датчика к выводу 5V Arduino
2. GND датчика соедините с GND Arduino
3. Сигнальный вывод датчика подключите к цифровому пину Arduino (например, D2)

Базовый скетч для работы с датчиком:

«`arduino const int pirPin = 2; int motionDetected = LOW; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(pirPin, INPUT); } void loop() { motionDetected = digitalRead(pirPin); if (motionDetected == HIGH) { Serial.println(«Обнаружено движение!»); delay(1000); } else { Serial.println(«Движение не обнаружено»); delay(1000); } } «`

Этот скетч будет выводить в Serial Monitor сообщения при обнаружении движения.

Настройка чувствительности датчика движения

Многие датчики движения позволяют настраивать чувствительность и время задержки. Для HC-SR501 это делается с помощью двух потенциометров на плате:

• Потенциометр «Time» регулирует время, в течение которого сигнал остается активным после обнаружения движения (от 3 до 300 секунд)
• Потенциометр «Sensitivity» настраивает чувствительность датчика (радиус обнаружения от 3 до 7 метров)

Настройка этих параметров позволяет оптимизировать работу датчика под конкретные условия применения.

Применение датчиков движения в проектах Arduino

Датчики движения находят широкое применение в различных проектах на базе Arduino:

• Автоматическое включение освещения
• Охранные системы
• Умный дом (управление бытовыми приборами)
• Подсчет посетителей
• Энергосбережение (отключение неиспользуемых устройств)
• Интерактивные инсталляции

При выборе датчика движения для конкретного проекта учитывайте особенности среды применения, требуемый радиус действия и энергопотребление.

Комбинирование разных типов датчиков движения

Для повышения надежности обнаружения движения часто используют комбинацию PIR и микроволновых датчиков. Это позволяет:

• Уменьшить количество ложных срабатываний
• Расширить зону обнаружения
• Компенсировать недостатки каждого типа датчиков

Пример логики работы комбинированного датчика:

«`arduino const int pirPin = 2; const int microwavePin = 3; const int ledPin = 13; void setup() { pinMode(pirPin, INPUT); pinMode(microwavePin, INPUT); pinMode(ledPin, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void loop() { int pirState = digitalRead(pirPin); int microwaveState = digitalRead(microwavePin); if (pirState == HIGH && microwaveState == HIGH) { digitalWrite(ledPin, HIGH); Serial.println(«Движение обнаружено обоими датчиками!»); } else { digitalWrite(ledPin, LOW); Serial.println(«Движение не обнаружено»); } delay(1000); } «`

В этом примере движение считается достоверно обнаруженным только при срабатывании обоих датчиков.

Датчики движения и расстояния Arduino Robostore

Сортировка:

по популярности сначала дешевле по названию сначала новые

Отображение:

Датчики движения и расстояния — это датчики, фиксирующие перемещение объектов в пространстве, и последующего запуска определённых задач в зависимости от полученных показателей.

Таки датчики имеют различную чувствительность в зависимости от требуемых задач, но основной характеристикой можно выделить диапазон или зону обнаружения. Зона обнаружения — это зона пространства, в котором датчик движения гарантированно обнаружит человека или объекты.

Датчики движения и расстояния можно уловно поделить на пассивные и активные, первые спроектированы для получения определенных показателей извне, вторые сами излучают волны и анализируют полученный результат. Однако, большинство современных датчиков имеют комбинированную конструкцию.

В зависимости от излучения, на которое способен отреагировать чувствительный элемент, датчики движения можно поделить на три основных типа:
1. Ультразвуковые датчики — принцип работы таких датчиков основан на изменении звуковых волн. С определённой периодичностью такой датчик излучает в окружающее пространство ультразвуковые волны и исследует полученное отражение. Если отраженные волны изменились и эти перемены достигли контрольной точки, то делается вывод о перемене окружающей среды и срабатывает сигнал.

2. Радиоволновые датчики. Такие датчики действуют по принципу ультразвуковых, но их работа создана на основе радиоволн. Так как радиоволны имеют такую особенность, что способны проходить через  неметаллические преграды, стены зданий, мебель, окружающие объекты, то радиоволновые датчики движения имеют более обширную зону действия и используются в особых случаях.
3. Фотоэлектрические датчики. Принцип действия таких датчиков основывается на обнаружении световых лучей и анализе их изменений  — если происходит значительное затемнение, прерывание светового потока, то такой датчик сообщает об присутствии.
Датчики движения и расстояния обширно применяются для бытовых и промышленных нужд. Их используют как для создания охранных систем и систем обнаружения, так и для автоматизации определённых бытовых потребностей, например включения или выключения света, кондиционера, в зависимости от присутствия людей в помещении.

Купить датчики движения и расстояния в Украине очень удобно через интернет-магазин Robostore.
На это есть 7 причин:
• Вам не обязательно приезжать в магазин, Вы можете заказать доставку в любую точку Украины.
• Доставка по Киеву в течение дня, по Украине — 2-5 рабочих дней (в зависимости от того, насколько Ваш город удален от Киева).
• Низкие цены, поэтому купить датчики движения и расстояния и другие элементы робототехники сможет позволить себе каждый.
• Длительный срок эксплуатации всей продукции.
• Высокое качество товаров.
• За каждым клиентом закрепляется персональный менеджер, который всегда готов посоветовать Вам лучший выбор и проконсультировать по любому из товаров.

• Служба поддержки работает 5 дней в неделю с 10:00 до 19:00.

Компания Robostore находится в Киеве по адресу улица Вербовая 24, офис Robostore, станция метро Почайна (Петровка).

Звоните и заказывайте датчики движения и расстояния по телефонам:
+38 (096) 470 02 29 (Viber, Telegram)
+38 (063) 306 34 78 (Telegram по поводу оптовых покупок)

Датчик движения для Ардуино: как подключить датчик движения

Датчик движения — устройство, позволяющее отследить перемещения в пределах досягаемости сенсора. Такие системы находят применение в проектах «умных» домов, в бизнесе и просто в быту, например, для включения света в доме, подъезде, комнате и так далее. Электронный конструктор Ардуино предоставляет удобную платформу для создания таких датчиков: благодаря небольшим габаритам, дешевизне, простоте и функциональности датчик движения Ардуино можно внедрять в самые различные электронные комплексы.

Описание датчика движения

Создаваемые на базе Ардуино сенсоры перемещения устроены довольно просто. Они работают на принципе регистрации инфракрасных излучений. Помимо контроллера, основной компонент устройства — высокочувствительный пассивный пироэлектрический (PIR) элемент, регистрирующий присутствие определенного уровня инфракрасного спектра. Чем теплее появившийся в радиусе действия сенсора объект, тем сильнее излучение.

Типичный PIR-датчик снабжается полусферой с фокусирующими поступающую на сегменты сенсора тепловую энергию линзами. Обычно применяется линза Френеля: она хорошо концентрирует тепло и существенно увеличивает чувствительность. В качестве платформы нередко берут Arduino Uno, но возможно создание датчика и на других версиях контроллера.

Конструктивно PIR-сенсор делится на две части. Поскольку для устройства принципиально важно улавливание движения в зоне покрытия, а не уровень тепловой эмиссии, части устанавливаются так, чтобы при появлении на одной из них большего уровня излучения на выход гаджета подавался сигнал low или high. Далее он обрабатывается микроконтроллером.

Интересно: существуют иные способы обнаружения движения. Так, сегодня постепенно распространяются системы машинного зрения, использующие нейросетевые алгоритмы для определения перемещений. Охранные комплексы могут использовать лазерные детекторы и тепловизионные датчики, реагирующие исключительно на тепло живых существ. Нередко ИК-датчики комбинируют с этими устройствами.

Базовые технические характеристики

Большинство PIR-датчиков соответствуют следующим параметрам:

• зона уверенной детекции движения — до 7 м;
• угол слежения — до 110 градусов;
• рабочее напряжение — от 4.5 до 6 В;
• диапазон температур — от -20 до +50 градусов;
• время задержки 0.3–18 сек.

Модуль ИК-датчика несет на себе также электрическую обвязку с необходимыми компонентами: конденсаторами, предохранителями и резисторами.

Основные принципы работы

Пироэлектрик представляет собою материал, при изменении своей температуры генерирующий электрическое поле. В простом PIR-сенсоре два таких элемента, подключенных с разными полярностями.

Предположим, что гаджет смонтирован в помещении.

1. Если комната пуста, все элементы получают одинаковую порцию теплового излучения, напряжение на них также постоянно (на левой части рисунка ниже).
2. Когда в комнате появляется человек, он оказывается в зоне действия элемента 1. Тот генерирует положительный электроимпульс (на центральной части картинки).
3. Перемещение человека приводит и к движению его «теплового пятна», улавливаемого элементом 2. Второй элемент создает отрицательный импульс (правая часть).
4. Схема датчика регистрирует оба импульса, делая вывод о наличии человека в «поле зрения». А логика контроллера по этому сигналу выполняет заложенное пользователем действие — включает свет, активирует сигнализацию и так далее.

Как правило, для защиты соединений и компонентов от электронных и тепловых шумов, воздействия влаги и высокой температуры их помещают в герметичный корпус. Верхняя часть его содержит прямоугольное «окно» из ИК-прозрачного материала для свободного доступа теплового излучения.

Общая схема подключения

Большинство модулей снабжено тремя пинами для соединения с платой Ардуино. Распиновка может различаться в зависимости от производителя узла, но, как правило, выходы отмечаются поясняющими надписями.

Обычно выходов три: GND — заземление, второй — +5 В, он выдает сигнал с ИК-сенсоров. Третий — цифровой, для снятия данных

Принцип соединения с контроллером следующий:

• GND — на любой доступный пин «земли» платы Arduino;
• «цифра» — на любой свободный цифровой вход/выход;
• коннектор питания следует подключить к выходу +5 В.

Пример работы

Рассмотрим ситуацию использования датчика на примере микроконтроллера Ардуино Уно и сенсора HC-SR501. Его характеристики:

• рабочее напряжение постоянного тока — 4.5–20 В;
• ток покоя —  ≈ 50 мкА;
• выходное напряжение — 3. 3 В;
• диапазон температур — от −15 до +70 градусов Цельсия;
• габариты — 32×24 мм;
• угол детектирования — 110 градусов;
• дистанция срабатывания — до 7 метров.

Важно: при температурах от +30 градусов эффективное расстояние детекции может снизиться.

В указанном сенсоре установлены два пироэлектрических датчика IRA-E700.

Сверху они прикрыты сегментированной полусферой. Каждый сегмент — фокусирующая тепло на определенный участок ПИР-датчика линза.

Внешний вид устройства:

Общий пример работы мы уже рассматривали выше. Пока контролируемая зона пуста, датчики получают одинаковый уровень тепловой эмиссии, напряжение на них также одинаково. Но как только излучение от человека попадет последовательно на первый и второй элементы, схема зарегистрирует разнонаправленные электрические импульсы и сгенерирует сигнал на выход.

Настройка

ИК-модуль HC-SR501 весьма прост в настройке и дешев. У него есть перемычка для конфигурирования режима и пара подстроечных резисторов. Общая чувствительность настраивается первым потенциометром: чем она выше, тем шире зона «видимости» гаджета».

Важно: чувствительность имеет значение для детектируемых размеров определяемого объекта. Подстройкой можно, например, исключить срабатывание на домашних животных.

Другой потенциометр управляет временем срабатывания устройства: если обнаружено перемещение, на выходе создается положительный электрический импульс определенной длины (от 5 до 300 секунд).

Следующий управляющий элемент — перемычка. От нее зависит режим работы.

• в позиции L время отсчитывается от первого срабатывания. То есть, к примеру, если человек зайдет в помещение, система среагирует и включит свет на указанное настройкой потенциометра время. Когда оно истечет, выходной сигнал возвращается к начальному показателю, и комплекс перейдет в режим ожидания следующей активации;
• в позиции H обратный отсчет будет начинаться после каждого детектирования события движения, а любое перемещение станет обнулять таймер. В этом положении перемычка стоит по умолчанию.

Рекомендуем более подробно узнать как проводится настройка датчика движения в других устройствах.

Соединение датчика с контроллером

Подключение датчика движения к Ардуино следует выполнять по указанной схеме:

Пин OUT соединяется с пином 2 Уно, а VCC подсоединено к контакту +5 В. Принципиальная схема конструкции:

Программная часть

Помимо контроллера, для функционирования оборудования необходима управляющая аппаратным комплексом программа. Ниже приведен простой скетч:

В нем при обнаружении гаджетом движения на последовательный порт отправляется 1, а в ином случае уходит значение 0. Это простейшая программа, с помощью которой можно протестировать собранный датчик.

Модифицируем устройство добавлением реле, которое станет включать свет. Принципиальная схема подключения:

Макет:

Программа для реализации данного функционала:

Теперь, если собрать компоненты по схеме, загрузить скетч в Ардуино и соединить систему с электросетью дома, по сигналу сенсора перемещения контроллер заставит сработать реле, а то, в свою очередь, включит свет.

Интересно: существует возможность соединения сенсора с реле напрямую, без контроллера. Но внедрение в схему Arduino делает ее более гибкой, функциональной и конфигурируемой.

Где можно применить

Выше мы рассмотрели простой сценарий управления светом. Кроме него, такие PIR-датчики в связке с микроконтроллером находят применение в системах сигнализации, автоматического включения видеонаблюдения, открывания/закрывания дверей и других случаях, когда необходимо выполнять некоторые автоматизированные действия при движении в контролируемой зоне.

Датчики можно комбинировать: например, если не хватает максимальной длины импульса, в систему добавляется ультразвуковой или микроволновый сенсор присутствия.

В силу отработанности аппаратной платформы, хорошо документированных схем, простоты разработки ПО и дешевизны PIR-датчики на Ардуино не обладают особыми недостатками в рамках возлагаемых на них задач. Возможности их применения ограничиваются естественными пределами ИК-технологии, периферийным оборудованием и заложенными в прошивку контроллера функциями.

Из недостатков отметим долгую инициализацию: многим образцам на переход в рабочий режим после первого включения требуется около минуты, на протяжении которой велик шанс ложных срабатываний. Кроме того, они не способны отличить человека от другого теплого объекта; для этого требуется иной класс устройств.

Заключение

Созданный на платформе Arduino датчик движения — простое и функциональное устройство, помогающее быстро и с минимальными усилиями решить задачу автоматического выполнения действий при появлении человека в радиусе действия. Очень часто такие комплексы можно встретить в квартирах и домах, на улицах и в парках — там они включают свет по детекции движения.

Находят они применение и в системах сигнализации и видеонаблюдения: по сигналу включается оповещение или запись события. Гибкость Arduino позволяет реализовать даже очень сложные проекты, например, включения сенсора в экосистему «умного дома». Хотя существуют и более продвинутые лазерные, ультразвуковые и тепловизионные варианты, ИК-детекторы в данной сфере остаются самым доступным и простым решением.

Видео по теме

Microwave vs PIR Sensor — Какой датчик движения Arduino использовать?

Когда дело доходит до датчиков движения, они используют различные технологии для обнаружения движения в области и обычно используются в системах безопасности, промышленности, транспорте. Но есть много разновидностей, когда речь идет о датчиках движения, таких как ИК-датчик движения, микроволновый датчик, ультразвуковой датчик и т. д. Sensor и узнайте, в чем их отличия, преимущества, недостатки и, в конечном счете, какой из них использовать для ваших проектов.

Сегодня в этом руководстве мы рассмотрим:

• Микроволновый датчик
  • Что такое микроволновый датчик
  • Преимущества и недостатки использования микроволнового датчика
  • Применение микроволнового датчика
  • Пример микроволнового датчика:
    MW1 105829 5,8 ГГц микроволновый доплеровский радарный датчик движения
• ИК-датчик
  • Что такое ИК-датчик
  • Преимущества и недостатки использования ИК-датчика
  • PIR sensor applications
  • Example of PIR sensor:
    • Grove – PIR Motion Sensor
    • Grove – Adjustable PIR Motion Sensor
• Microwave Sensor vs PIR sensor

---

What is a microwave sensor?

Микроволновые датчики, также известные как радарные, радиочастотные или доплеровские датчики, представляют собой электронные устройства, способные обнаруживать движение от ходьбы, бега до ползания на открытом воздухе с помощью электромагнитного излучения.

Он способен обнаруживать движение, применяя эффект Доплера и излучая микроволны, которые отражаются от поверхностей и возвращаются к датчику. Он может измерять и определять время, в течение которого сигнал будет отражаться к датчику, известное как время эхо-сигнала .

Что такое время эха?

Время эха помогает рассчитать расстояние от любого стационарного объекта в зоне обнаружения и устанавливает базовую линию для работы детектора движения.

При использовании времени эхо-сигнала датчик может обнаруживать движение в зоне обнаружения, как если бы человек двигался в пределах зоны, поскольку волны будут изменены, что изменит время эхо-сигнала. С микроволновым датчиком все это можно сделать менее чем за микросекунду.

---

Преимущества и недостатки использования микроволнового датчика

Каждый датчик имеет свои плюсы и минусы. Итак, каковы преимущества и недостатки микроволнового датчика?

Преимущества

Не зависит от температуры окружающей среды

• На показания микроволновых датчиков не влияет температура окружающей среды.
• Это делает их очень универсальными датчиками, и они могут использоваться во многих различных суровых условиях, включая высокую температуру, на открытом воздухе (воздействие дождя, тумана, ветра, пыли, снега и т. д.) и т. д.

Широкий диапазон обнаружения и скорость

• Волны микроволновых датчиков способны проходить сквозь стены и отверстия, что позволяет им иметь широкий диапазон обнаружения.
• Это позволяет им покрывать большую площадь, а также большие открытые площадки.

Уменьшение количества ложных срабатываний

• Микроволновые извещатели можно запрограммировать таким образом, чтобы уменьшить количество ложных срабатываний без уменьшения числа верных срабатываний
• Это повышает точность и упрощает использование.

Недостатки

Непрерывное энергопотребление

• Для микроволновых датчиков требуется постоянное энергопотребление, что может быть дорого в эксплуатации

Работает с интервалами

• Для микроволновых датчиков они работают только с интервалами, а не непрерывно.
• Если кто-то движется достаточно быстро, есть шанс, что он может бежать достаточно быстро, что позволяет ему потенциально избежать обнаружения.

---

Применение микроволновых датчиков

Благодаря своим характеристикам микроволновые датчики применимы во многих сценариях и средах, таких как:

• Промышленность (например, измерения жидкостей)
• Гражданское применение (например, измерение скорости транспортных средств)
• Транспорт (например, автомобильная сигнализация заднего хода)
• Безопасность (например, противовзломные системы)
• Автоматические двери / освещение

---

Пример микроволнового датчика

Теперь мы знаем, как работает микроволновый датчик, его преимущества и недостатки, а также области его применения, пришло время его приобрести! Как насчет нашего MW0582TR11 — микроволнового доплеровского радиолокационного датчика движения с частотой 5,8 ГГц!

MW0582TR11 – микроволновый доплеровский радарный датчик движения 5,8 ГГц

MW0582TR11 – микроволновый доплеровский радарный датчик движения 5,8 ГГц разработан компанией Maxustech. Этот доплеровский радар представляет собой микроволновый модуль, который может передавать электромагнитные волны 5,8 ГГц. Он может обнаружить разницу между переданной волной и отраженной волной, чтобы определить, движется ли объект над доплеровским радаром.

Для получения точных данных от датчика этот доплеровский радиолокационный датчик движения имеет самодельную накладную антенну, которая имеет хорошую направленность антенны. Кроме того, этот тип доплеровского радара имеет внутри MCU, который включает интеллектуальный алгоритм, позволяющий избежать усиления шума, вызванного самим устройством. Он также может различать эффекты окружающей среды, такие как движущаяся ветка, и не вызывает ложных срабатываний благодаря алгоритму.

Этот микроволновый датчик прост в использовании?

Конечно! Этот доплеровский радар не только имеет острый «глаз» для обнаружения движущегося объекта, но и его легко разработать благодаря интерфейсу UART. На самом деле, этот доплеровский радар можно просто подключить к плате Arduino или Raspberry Pi через последовательный порт. Или вы можете просто использовать модуль преобразователя TTL в USB для подключения к ПК для чтения данных.

Вот демонстрация при использовании Python SDK, если перед микроволновым датчиком есть какой-либо движущийся объект:

---

Что такое ИК-датчик

ИК-датчик, сокращение от пассивного инфракрасного датчика, определяет наличие тепловой энергии в ограниченном пространстве путем измерения инфракрасного света, излучаемого объектами в поле его зрения. В нем используется та же базовая технология, что и в тепловизионных устройствах, приборах ночного видения и т. д.

Технически, PIR состоит из пироэлектрического датчика, который способен обнаруживать различные уровни инфракрасного излучения. При обнаружении разницы температур одним из его лучей датчик активируется. И наоборот, когда все лучи снова обнаруживают одну и ту же температуру, датчик отключается.

Например, когда человек входит в закрытое помещение, тепловые сигнатуры меняются, что активирует датчик, а когда человек выходит, тепловые сигнатуры возвращаются в нормальное состояние и деактивируются.

Благодаря этой характеристике они подходят для использования в закрытых помещениях, а также в местах, ограниченных стенами, барьерами или большими объектами.

Хотите узнать больше о датчике PIR? Вы можете проверить наш другой блог о введении датчика движения PIR и о том, как датчик движения PIR работает с Arduino и Raspberry Pi!

---

Преимущества и недостатки использования ИК-датчика

Как и у микроволнового датчика, у ИК-датчика есть свои плюсы и минусы. К ним относятся:

Преимущества

Потребление меньше энергии

• Что касается датчиков PIR, они потребляют меньше энергии (от 0,8 до 1,0 Вт) по сравнению с микроволновыми датчиками.

Надежность

• Датчики PIR надежно обнаруживают движение в помещении независимо от времени. Хорошо работает днем ​​и в темноте.

Экономичность

• По сравнению с микроволновыми датчиками датчики PIR немного дешевле.

Недостатки

Низкая чувствительность

• По сравнению с микроволновыми датчиками они чувствительны к температуре и легко зависят от температуры окружающей среды, в то время как микроволновые датчики не подвержены влиянию.
• Поскольку они чувствуют тепловые сигнатуры, если в замкнутом пространстве также тепло (например, летом), они не смогут обнаружить какое-либо движение людей, поскольку они не в состоянии ощущать какие-либо изменения тепловых сигнатур.

Максимальная температура

• Датчики PIR не могут работать при температуре выше 35 градусов.

Меньшая дальность обнаружения и зона покрытия

• Пассивные датчики эффективно работают в условиях прямой видимости (вниз по дорожке), но если им требуется движение поперек инфракрасных лучей, например, в угловых областях, могут возникнуть проблемы.
• PIR-датчики также должны быть установлены в закрытых помещениях, чтобы быть эффективными по сравнению с микроволновыми датчиками с широким диапазоном обнаружения.

---

Применение ИК-датчиков

Благодаря характеристикам ИК-датчиков они подходят для применения в:

• Внутренних и закрытых помещениях (например, домах, офисах)
• Помещениях с высокими потолками
• Проходы, вестибюли.)
• Места с прямой видимостью (например, складские проходы)
• Жилые холлы
• Общие лестничные клетки
• Места, не подверженные влиянию наружной температуры

---

Пример ИК-датчика

Теперь, когда мы знаем, как работает ИК-датчик, его преимущества и недостатки, а также области применения, вот несколько примеров ИК-датчика:

Grove — ИК-датчик движения

This Grove — ИК-датчик движения (пассивный инфракрасный датчик) может обнаруживать инфракрасный сигнал, вызванный движением. Если датчик PIR замечает инфракрасную энергию, срабатывает детектор движения, и датчик выводит ВЫСОКИЙ уровень на своем выводе SIG.

Диапазон обнаружения и скорость отклика можно регулировать с помощью 2 потенциометров, припаянных к его печатной плате. Скорость отклика составляет от 0,3 до 25 с, дальность обнаружения не более 6 метров.

The Grove — датчик движения PIR (пассивный инфракрасный датчик) — это простой в использовании датчик движения с интерфейсом, совместимым с Grove. Просто подключив его к Base Shield и запрограммировав, его можно использовать в качестве подходящего детектора движения для проектов Arduino.

Grove — регулируемый ИК-датчик движения

Grove — регулируемый ИК-датчик движения — это простой в использовании пассивный инфракрасный датчик движения, который может обнаруживать инфракрасное движение объекта на расстоянии до 3 метров. Любой инфракрасный объект перемещается в пределах его диапазона обнаружения, датчик выдает ВЫСОКИЙ уровень на своем выводе SIG.

С помощью этого датчика движения PIR вы можете настроить время SIG HIGH до 130 с с помощью потенциометра, кроме того, вы можете настроить диапазон обнаружения с помощью другого потенциометра.

---

Микроволновый датчик против ИК-датчика

Это долгожданный финал. Микроволновый датчик против датчика PIR! Итак, какой датчик движения Arduino вы должны использовать для своих проектов?

Ну, это зависит от потребностей вашего проекта и среды!

Пробел

Микроволновый датчик идеален, если у вас есть большое пространство и зона с неудобными местами, такими как углы, например, подъездная дорога или сад, в то время как датчик PIR идеально подходит, если у вас есть закрытое пространство и места с прямой видимостью с потоком воздуха, например как коридоры и проходы.

Окружающая среда

Когда дело касается окружающей среды, PIR-сенсоры легко подвергаются воздействию, особенно когда речь идет о температуре. Датчики PIR могут работать только при температуре ниже 35°C, в то время как на микроволновый датчик практически не влияет температура окружающей среды.

Микроволновый датчик может стабильно работать при температурах от -20°C до 45°C!

Непрерывная или щелевая зона обнаружения

Микроволновый датчик имеет непрерывную зону обнаружения, в то время как ИК-датчик имеет щелевую зону обнаружения. Это может привести к тому, что датчик PIR пропустит объекты, что делает микроволновые датчики более эффективными в приложениях безопасности по сравнению с датчиками PIR.

Мощность

Что касается потребляемой энергии, микроволновые датчики потребляют больше энергии, чем датчики PIR. Датчики PIR потребляют от 0,8 Вт до 1,0 Вт электроэнергии, в то время как микроволновые датчики потребляют от 1,1 Вт до 1,5 Вт.

Чувствительность

Что касается чувствительности, микроволновый датчик имеет гораздо более высокую чувствительность, чем датчик PIR.

---

Резюме

Теперь, когда вы узнали, какой датчик движения Arduino использовать для вашего проекта,

Вы можете получить их прямо сейчас, чтобы начать свой проект!

ИК-датчик

Микроволновый датчик

Теги: ардуино пир датчик, доплеровский радар, датчик движения, ИК, ИК датчик

Как настроить датчик движения Arduino

В этом руководстве мы создадим простой датчик движения Arduino, который использует датчик PIR для обнаружения движения.

Эту простую схему можно расширить, чтобы делать некоторые довольно интересные вещи, например, активировать свет, динамик и многое другое.

В этом конкретном уроке мы будем использовать как светодиод, так и пьезоизлучатель, чтобы предупредить нас, когда движение будет обнаружено с помощью датчика движения PIR.

Вы можете адаптировать и изменить этот проект, чтобы сценарий Python выполнял другие действия при обнаружении движения. Например, активировать камеру, чтобы сделать снимок и многое другое.

Этот проект довольно прост, но является отличным примером того, как можно легко интегрировать датчики с Arduino. На основе этого руководства очень легко создать несколько довольно крутых настроек Arduino.

Оборудование

Оборудование, которое вам понадобится для этого проекта, указано ниже. Вам не понадобятся все части, но я рекомендую вам иметь хотя бы одну часть, которая может показывать вам, когда обнаружено движение, например, зуммер или светодиод.

Рекомендуется

Видео

Если вы хотите увидеть, как собрать схему Arduino с ИК-датчиком движения, посмотрите видео ниже. Я также просматриваю код и даю краткое объяснение того, что он делает.

В качестве альтернативы, если вы предпочитаете читать, то прямо под видео есть подробные инструкции по сборке этого классного проекта Arduino.

Adblock удаляет видео? Поддержите нас, подписавшись на наш сервис без рекламы.

Сборка схемы Arduino PIR датчика движения

Наша схема, как и большинство проектов, которые мы построили на сегодняшний день, проста. Вам не потребуется огромное количество деталей, чтобы заставить это работать.

PIR-датчик , вероятно, самая сложная часть нашей схемы. На датчике PIR можно настроить чувствительность и время обнаружения движения. От этого устройства идут 3 провода.

• Красный провод для положительного источника питания (5В).
• Черный провод для заземления.
• Наконец, наш желтый провод является выходом и становится высоким при обнаружении движения.

Вы обнаружите, что пьезоизлучатель — это очень простой динамик. У него есть провод заземления и плюсовой провод. Мы подключим положительный провод к контакту на Arduino. Всякий раз, когда штифт становится высоким, динамик будет издавать звук.

Остальная часть нашего оборудования для этой схемы датчика движения довольно проста и указана выше.

Ниже приведена принципиальная схема инфракрасного датчика движения Arduino, а под ней я шаг за шагом расскажу, как собрать это устройство.

1. Сначала протяните провод от контакта 5V к положительному контакту на макетной плате.

2. Теперь протяните провод от контакта заземления к шине заземления на макетной плате.

3. Для датчика PIR выполните следующие действия:

• Протяните черный провод к шине заземления.
• Проведите красный провод к шине 5В.
• Установите на макетную плату резистор сопротивлением 100 Ом.
• Подведите желтый провод к одному концу резистора, а затем другой провод от другого конца резистора к контакту 2.

4. Теперь для пьезоизлучателя сделайте следующее:

• Подсоедините красный провод к контакту 3 на Arduino.
• Теперь черный провод к шине заземления на макетной плате.

5. Теперь для красного светодиода сделайте следующее:

• Протяните резистор 100 Ом от шины заземления к точке на макетной плате.
• Подключите отрицательный конец светодиода к резистору, а другой положительный конец к другому месту на макетной плате.
• Протяните провод от контакта 4 к положительному контакту красного светодиода.

Прежде чем мы продолжим, вы можете перепроверить свои соединения, чтобы убедиться, что все они выполнены правильно. Приведенная выше принципиальная схема, вероятно, является лучшей ссылкой.

Код датчика движения Arduino

Опять же, как и в большинстве наших проектов для начинающих, код датчика движения Arduino будет очень простым. Это здорово, если вы только начинаете и хотите узнать больше о языке программирования Arduino.

Если вы просто хотите загрузить код датчика движения PIR, вы можете найти его здесь или на нашем GitHub. После загрузки просто откройте приложение Arduino и загрузите его в Arduino, когда схема будет завершена.

В этом первом блоке кода мы устанавливаем четыре разные переменные. Первые 3 задают номера контактов для переменной. Это сделано для того, чтобы мы могли легко сослаться и распознать этот вывод дальше в коде.

Четвертая переменная (motionDetected) — это место, где мы храним состояние нашего ИК-датчика. Низкий означает, что движение не обнаружено, а высокий означает, что оно было обнаружено. В начале нашего скрипта мы сохраним эту переменную как low .

В следующем блоке кода мы устанавливаем все наши выводы и все остальное, что нам может понадобиться для инициализации.

И для пьезозуммера, и для светодиода мы настроили их как выходы, так как мы хотим включать и выключать их.

Теперь, что касается датчика PIR, мы хотим прослушивать его при обнаружении движения, поэтому мы настроим его в качестве входа.

Затем мы устанавливаем Serial.begin(9600) , чтобы при необходимости мы могли отлаживать наш код. 9600 — это скорость передачи данных, измените ее, если у вас другие настройки на вашем компьютере. Serial.println("hello") позволит вам выводить отладочные сообщения на консоль.

Наконец, у нас есть задержка на 5 секунд для инициализации датчика PIR. Вы можете возиться с этим значением для самой короткой задержки без того, чтобы датчик выдавал ложные срабатывания.

Теперь у нас есть ядро ​​нашей программы. Функция цикла будет продолжать выполняться до тех пор, пока питание не будет отключено от Arduino или не будет загружена новая программа.

Во-первых, мы проверяем, является ли датчик PIR высоким или нет. Если он высокий, мы вводим оператор if, в противном случае мы не выключаем светодиод и пьезоизлучатель.