STEM
Cách cảm biến thu nhận hồng ngoại hoạt động và cách điều khiển với Arduino
Trong Hướng dẫn về Arduino này, chúng ta sẽ tìm hiểu cách thức hoạt động của Cảm biến Pir và cách sử dụng nó với Board Arduino để phát hiện chuyển động. Bạn có thể xem video sau hoặc đọc hướng dẫn dưới đây.
Cách cảm biến hoạt động
Trước tiên chúng tôi sẽ giải thích nguyên tắc hoạt động. Mô-đun này bao gồm một cảm biến tạo ra năng lượng khi tiếp xúc với nhiệt.
Mô-đun chuyển động-cảm biến-HC-SR501
Điều đó có nghĩa là khi cơ thể người hoặc động vật đi vào phạm vi của cảm biến, nó sẽ phát hiện ra một chuyển động vì cơ thể người hoặc động vật phát ra năng lượng nhiệt dưới dạng bức xạ hồng ngoại. Đó là nguồn gốc tạo ra tên của cảm biến, một cảm biến Infra-Red thụ động. Và thuật ngữ trực tiếp thụ động có nghĩa là cảm biến không sử dụng bất kỳ năng lượng nào để phát hiện mục tiêu, nó chỉ hoạt động bằng cách phát hiện năng lượng phát ra từ các vật thể khác.
Cảm biến Pir4
Mô-đun này cũng bao gồm một vỏ được thiết kế đặc biệt có tên là thấu kính Fresnel, tập trung các tín hiệu hồng ngoại vào cảm biến nhiệt.
Mô-đun cảm biến Pir HC-SR501
Mô-đun chỉ có ba chân, Ground và VCC để cấp nguồn cho mô-đun và chân đầu ra ở mức cao nếu phát hiện đối tượng. Ngoài ra nó có hai biến trở. Một để điều chỉnh độ nhạy của cảm biến và cái còn lại để điều chỉnh thời gian tín hiệu đầu ra duy trì ở mức cao khi phát hiện đối tượng. Thời gian này có thể được điều chỉnh từ 0,3 giây lên đến 5 phút.
Mô-đun có thêm ba chân với một dây dẫn giữa hai trong số chúng. Các chân này là để chọn các chế độ kích hoạt. Công cụ đầu tiên được gọi là kích hoạt không thể lặp lại, và hoạt động như thế này: khi đầu ra cảm biến cao và thời gian delay kết thúc, đầu ra sẽ tự động thay đổi từ mức cao xuống mức thấp. Chế độ khác được gọi là bộ kích hoạt lặp lại, có thể giữ lại mức cao cho đến khi đối tượng được phát hiện có mặt trong phạm vi của cảm biến.
Các linh kiện cần thiết:
- Mô-đun cảm biến Pir HC-SR501
- Mô-đun chuyển tiếp 5V
- Board Arduino
- Breadboard và dây dẫn
- Cáp, phích cắm, ổ cắm
*Có thể mua các linh kiện tại: cachdung.com
Sơ đồ mạch
Để lắp ráp ví dụ cho hướng dẫn này, tôi sẽ tạo một mạch sẽ bật đèn khi cảm biến phát hiện ra một vật thể. Đây là sơ đồ mạch. Chân đầu ra của cảm biến sẽ được kết nối với chân số 8 trên Board Arduino và khi phát hiện ra một đối tượng, chân số 7 sẽ kích hoạt mô-đun và đèn sẽ bật.
Code chính
Đây là code Arduino cho ví dụ này. Nó khá đơn giản. Chúng ta chỉ cần xác định chân cảm biến Pir là đầu vào và chân rơle là đầu ra. Sử dụng hàm digitalRead () đọc đầu ra của cảm biến và nếu nó ở mức cao hoặc nếu một đối tượng được phát hiện, nó sẽ kích hoạt rơle. Để kích hoạt mô-đun chuyển tiếp, chuyển mức thấp khi chân đầu vào rơle hoạt động ngược lại.
int pirSensor = 8;
int relayInput = 7;
void setup() {
pinMode(pirSensor, INPUT);
pinMode(relayInput, OUTPUT);
}
void loop() {
int sensorValue = digitalRead(pirSensor);
if (sensorValue == 1) {
digitalWrite(relayInput, LOW); // The Relay Input works Inversly
}
}
Demo ví dụ được trình bày ở phần cuối của video đính kèm ở trên. Lưu ý rằng sau khi cấp nguồn cho mô-đun cảm biến, nó cần khoảng 20 – 60 giây để khởi động để có thể hoạt động bình thường. Bây giờ khi bạn đặt tay trước cảm biến, rơle sẽ kích hoạt đèn. Nhưng lưu ý rằng khi bạn di chuyển tay liên tục, đèn sẽ tắt sau khi hết thời gian delay đã điều chỉnh do cảm biến Pir ở chế độ kích hoạt không lặp lại được. Nếu bạn thay đổi cảm biến với nút chuyển sang chế độ kích hoạt lặp lại có thể lặp lại và bạn liên tục di chuyển tay, đèn cũng sẽ sáng liên tục và nó sẽ tắt sau khi hết chuyển động và hết thời gian delay cài đặt
Dịch từ: https://howtomechatronics.com/tutorials/arduino/how-pir-sensor-works-and-how-to-use-it-with-arduino/