Postul explică o metodă care poate fi utilizată probabil pentru îmbunătățirea capacității senzorului infraroșu pasiv de a detecta chiar și o prezență statică sau de papetărie umană. Această caracteristică nu este posibilă în mod normal cu senzorii PIR convenționali.

Cum detectează PIR prezența umană

Am discutat deja multe aplicații cu detectoare de mișcare bazate pe PIR pe acest site web, cu toate acestea toate aceste aplicații necesită prezența umană să fie în permanență în mișcare pentru a păstra PIR să le detecteze prezența, acesta pare a fi un mare dezavantaj care împiedică aceste unități să detecteze o ocupare umană constantă sau staționară.

Cu toate acestea, dezavantajul explicat mai sus are un motiv în spate. Senzorii PIR convenționali funcționează prin detectarea semnalelor IR de la un corp uman printr-o pereche de sloturi paralele de pe obiectivul lor frontal, iar circuitele sale interne se activează numai atunci când semnalele IR se încrucișează între aceste sloturi de detectare („viziuni”).

Trecerea semnalelor IR prin sloturile de detectare permite circuitului PIR să traducă informațiile în două impulsuri alternative corespunzătoare, care, la rândul lor, sunt rectificate pentru a genera tensiunea de declanșare la pinul de ieșire al PIR.

PIR nu poate detecta ținta de papetărie

Aceasta implică faptul că, dacă sursa IR este nemișcată, nu va solicita modulului PIR să producă niciun declanșator pe pinul său de ieșire. De asemenea, implică faptul că semnalul IR de la sursă ar trebui cumva să continue să traverseze sloturile de detectare PIR date pentru a-i permite să simtă o anumită ființă umană în zonă.

Se pare că nu există nici un remediu direct sau simplu pentru acest lucru, deoarece modulele PIR nu pot fi modificate intern pentru acest lucru, ceea ce strică unitatea de la detectarea prezenței staționare umane.

Cu toate acestea, o observare logică ne spune că, dacă este o sursă IR variabilă care ar putea fi necesară pentru a menține modulul PIR activat, atunci de ce să nu forțăm PIR în sine să fie într-o mișcare constantă în locul subiectului.

Conceptul poate fi vizualizat din următoarea simulare GIF, care arată un modul PIR oscilant și o ființă umană statică în zona de detectare.

Aici putem vedea cum un PIR oscilant se adaptează la problemă și se transformă, permițând detectarea chiar și a subiecților IR statici.

Acest lucru devine posibil deoarece, prin mișcarea sa, modulul PIR transformă sursa IR staționară într-o imagine IR în continuă schimbare în cele două sloturi de recepție.

“cum funcționează puterea trifazată ”

Deși ideea pare complexă, ea poate fi de fapt rezolvată pur și simplu folosind un circuit motor cu oscilare lentă PwM.

Vom afla întregul mecanism și detaliile circuitului în următoarele secțiuni.

După cum am discutat deja, modulele PIR convenționale sunt capabile să detecteze numai obiecte vii în mișcare și nu pot identifica o țintă staționară care face ca aplicația sa să fie limitată doar ca detector de mișcare umană.

Pentru aplicații în care detectarea ocupării umane fără motiol devine necesară în astfel de scenarii, un PIR convențional poate deveni inutil și ar putea necesita un aranjament extern pentru actualizarea sa.

Proiectarea PIR pentru detectarea țintelor nemiscate

În secțiunea de mai sus am aflat că, în loc să fie nevoie ca ținta să fie în mișcare, modulul PIR poate fi el însuși mutat pe o rază dată pentru implementarea detectării statice dorite a țintei.

În secțiunile următoare aflăm despre un mecanism simplu de circuit care poate fi utilizat cu un PIR montat pe un mic motor DC pentru oscilațiile propuse.

Driverul motorului controlat PWM / Flip Flop

Sistemul necesită practic o determinare a vitezei controlată de PWM și o schimbare a flip-flop-ului pentru motor. Următoarea diagramă arată cum aceste caracteristici pot fi atribuite motorului PIR cu ajutorul unui circuit simplu:

Circuitul prezentat utilizează un singur IC HEF40106 hex inversor schmitt IC care include 6 porți de invertor NU.

“lumină cu infraroșu pentru vedere nocturnă ”

Porțile N1 și N2 sunt configurate pentru a produce o ieșire PWM reglabilă care este alimentată la porțile N4, N5, N6 formând tampoanele.

Ieșirea comună de la aceste porți tampon este terminată la poarta unui mosfet al driverului de motor.

Conținutul PWM este setat cu ajutorul lui P1, care este aplicat în cele din urmă motorului conectat printr-un set de contacte releu DPDT.

Aceste contacte ale releului determină direcția mișcării motorului (în sensul acelor de ceasornic sau invers).

Acest contact flip flop DPDT este controlat de un temporizator configurabil în jurul porții N3, în care condensatorul C3 / R3 determină la ce rată trebuie să se schimbe releul pentru a permite motorului să-și schimbe direcția de rotație în mod consecvent.

Proiectarea de mai sus permite motorului să execute mișcarea oscilantă lentă și inversă necesară pe o anumită zonă radială.

C3 poate fi selectat pentru a iniția trecerea după fiecare 5 până la 6 secunde, iar PWm poate fi ajustat pentru a permite o mișcare extrem de lentă a motorului, deoarece trebuie doar să se asigure că sloturile PIR traversează semnalele IR ale țintei din în timp util.

Cu toate acestea, din moment ce funcționarea motorului este lentă, ieșirea din PIR va trebui să fie susținută printr-un temporizator de întârziere, astfel încât sarcina conectată să nu se oprească și să se aprindă în timp ce mișcarea motorului alternează prin liniile IR de la ocuparea umană.

Temporizatorul de întârziere

Următoarele etapă circuit circuit temporizator poate fi folosit care asigură că de fiecare dată când ieșirea PIR produce impulsul detectat, întârzierea de la cronometru este prelungită timp de 5 până la 10 secunde și sarcina conectată nu este întreruptă niciodată în timpul procesului.

În configurația de mai sus, putem vedea motorul care primește alimentarea electrică de la etapa PWM / flip flop, așa cum sa discutat în paragraful anterior.

Fusul motorului poate fi văzut cuplat cu un arbore orizontal peste care este fixat PIR, astfel încât atunci când motorul se mișcă, PIR trece printr-o mișcare radial schimbătoare corespunzătoare.

În timp ce mișcarea PIR de mai sus este indusă, semnalele IR de la o țintă staționară din zonă sunt detectate sub formă de impulsuri alternative scurte, care sunt generate la pinul de ieșire al PIR indicat cu firul albastru.

Aceste impulsuri sunt aplicate pe condensatorul 1000uF care se încarcă cu fiecare impuls și asigură faptul că BC547 este păstrat în modul de conducere fără întrerupere în timpul procesului.

Driverul releului care cuprinde etapa BC557 răspunde la semnalul stabil de mai sus de la colectorul BC547 și, la rândul său, menține releul pornit, atâta timp cât PIR continuă să detecteze o prezență umană.

Încărcarea releului rămâne astfel activă continuu datorită prezenței unei ființe umane staționare în zonă.

Cu toate acestea, în cazul în care ocuparea umană este eliminată sau când ținta se îndepărtează de zonă, etapa temporizatorului de întârziere păstrează releul și sarcina activată timp de 5 până la 10 secunde prevăzute după care se oprește definitiv, până când zona este capturată din nou de o sursă potențială de IR emanată.

Lista de componente

R1, R4 = 10K
R2 = 47 OHMS
P1 = 100K POT
D1, D2 = 1N4148
D3 = MUR1560
C1, C2 = 0,1uF / 100V
Z1 = 15V, 1/2 WATT
Q1 = IRF540
Q2 = BC547
N1 --- N6 = IC MM74C14
DPDT = DPST SWITCH SAU DPDT RELAY
R3, C3 urmează să fie determinate de unele încercări și erori

ACTUALIZAȚI:

Circuitul PIR explicat mai sus pentru detectarea prezenței statice umane poate fi mult mai simplificat prin utilizarea unui circuit de tăiere a semnalului, așa cum este descris în următoarea simulare GIF:

O inspecție atentă arată că, de fapt, nu este necesară o mișcare oscilatorie, motorul și lama elicopterului ar putea fi lăsate să se rotească liber, păstrând turația motorului la un nivel inferior .