Gönderi, pasif bir kızılötesi sensörün statik veya sabit bir insan varlığını bile tespit etme yeteneğini geliştirmek için muhtemelen kullanılabilecek bir yöntemi açıklıyor. Bu özellik normal olarak geleneksel PIR sensörleriyle mümkün değildir.
PIR İnsan Varlığını Nasıl Tespit Eder?
Bu web sitesinde birçok PIR tabanlı hareket dedektörü uygulamasını daha önce tartıştım, ancak tüm bu uygulamalar, PIR'ın varlıklarını algılamasını sağlamak için insan varlığının sürekli hareket halinde olmasını gerektirir, bu, bu birimlerin algılamasını engelleyen büyük bir dezavantaj gibi görünmektedir. sabit veya sabit bir insan doluluğu.
Ancak yukarıda açıklanan dezavantajın arkasında bir nedeni vardır. Geleneksel PIR sensörleri, insan vücudundan gelen IR sinyallerini ön lenslerindeki birkaç paralel yuvadan algılayarak çalışır ve dahili devresi yalnızca IR sinyalleri bu algılama yuvaları ('vizyonlar') arasında geçtiğinde etkinleşir.
IR sinyallerinin algılama aralıkları boyunca kesişmesi, PIR devresinin bilgiyi iki karşılık gelen alternatif darbeye çevirmesini sağlar, bu da PIR'ın çıkış pininde tetikleme voltajını oluşturmak için düzeltilir.
PIR Kırtasiye Hedefini Algılayamıyor
Bu, IR kaynağı hareketsizse, PIR modülünden çıkış pini boyunca herhangi bir tetikleme üretmesini istemeyeceği anlamına gelir. Aynı zamanda, kaynaktan gelen IR sinyalinin, bölge içindeki belirli bir insanı algılamasını sağlamak için belirli PIR algılama aralıklarını bir şekilde geçmeye devam etmesi gerektiği anlamına gelir.
Bunun için doğrudan veya basit bir çare yok gibi görünüyor, çünkü PIR modülleri bunun için dahili olarak değiştirilemez, bu da ünitenin sabit insan varlığını algılamasını engeller.
Bununla birlikte, mantıksal bir gözlem bize, PIR modülünü aktif tutmak için gerekli olabilecek değişken bir IR kaynağıysa, neden PIR'ın kendisini özne yerine sürekli hareket halinde olmaya zorlamayacağını söyler.
Konsept, salınımlı bir PIR modülünü ve algılama bölgesinde statik bir insanı gösteren aşağıdaki GIF simülasyonundan görselleştirilebilir.
Burada salınan bir PIR'ın soruna nasıl uyum sağladığını ve statik IR konularının bile algılanmasını sağlayarak kendisini nasıl dönüştürdüğünü görebiliriz.
Bu mümkün hale gelir, çünkü PIR modülü, hareketiyle sabit IR kaynağını iki alıcı slot boyunca sürekli değişen bir IR görüntülemeye dönüştürür.
Fikir karmaşık görünse de, aslında yavaş salınan PwM kontrollü bir motor devresi kullanılarak basit bir şekilde çözülebilir.
İlerleyen bölümlerde tüm mekanizmayı ve devre detaylarını öğreneceğiz.
Daha önce tartıştığımız gibi, geleneksel PIR modülleri yalnızca hareket eden canlı nesneleri algılayabilir ve sabit bir hedefi belirleyemez, bu da uygulamasını yalnızca bir insan hareket dedektörü olarak sınırlandırır.
Hareketsiz insan doluluğunun tespit edilmesinin bu tür senaryolarda gerekli olduğu uygulamalar için, geleneksel bir PIR işe yaramaz hale gelebilir ve kendini yükseltmek için bazı harici düzenlemeler gerektirebilir.
Hareketsiz Hedefleri Algılamak için PIR Tasarlama
Yukarıdaki bölümde, hedefin hareket halinde olmasına ihtiyaç duymak yerine, istenen statik hedef tespitini gerçekleştirmek için PIR modülünün belirli bir yarıçap üzerinde hareket ettirilebileceğini öğrendik.
Aşağıdaki bölümlerde, önerilen salınımlar için küçük bir DC motor üzerine monte edilmiş bir PIR ile kullanılabilecek basit bir devre mekanizması hakkında bilgi edineceğiz.
PWM / Flip Flop Kontrollü Motor Sürücüsü
Sistem temelde şunu gerektirir: PWM kontrollü hız belirleme ve bir flip flop değiştirme motor için. Aşağıdaki diyagram, bu özelliklerin basit bir devre yardımıyla PIR motoruna nasıl atfedilebileceğini göstermektedir:
Gösterilen devre, 6 invertör NOT geçidi içeren tek bir IC HEF40106 altıgen ters çeviren schmitt geçidi IC kullanır.
Kapı N1 ve N2, tamponları oluşturan N4, N5, N6 kapılarına beslenen ayarlanabilir bir PWM çıkışı üretmek üzere yapılandırılmıştır.
Bu tampon kapılarından gelen ortak çıktı, bir motor sürücüsü mosfetinin kapısına sonlandırılır.
PWM içeriği, nihayet bir dizi DPDT röle kontağı aracılığıyla bağlı motora uygulanan P1 yardımıyla ayarlanır.
Bu röle kontakları motor hareketinin yönünü belirler (saat yönünde veya saat yönünün tersine).
Bu flip flop DPDT röle kontakları, N3 kapısı etrafında yapılandırılan kararsız bir zamanlayıcı tarafından kontrol edilir, burada kondansatör C3 / R3, motorun dönüş yönünü tutarlı bir şekilde değiştirmesine izin vermek için rölenin hangi hızda değişmesi gerektiğini belirler.
Yukarıdaki tasarım, motorun belirli bir radyal bölge boyunca gerekli yavaş ileri ve geri salınım hareketini gerçekleştirmesine izin verir.
Her 5 ila 6 saniyede bir geçişi başlatmak için C3 seçilebilir ve PWm, aşırı derecede yavaş bir motor hareketini mümkün kılacak şekilde ayarlanabilir, çünkü sadece PIR'ın yuvalarının, hedefin IR sinyalleri üzerinden geçmesini sağlamalıdır. zamanında.
Bununla birlikte, motor çalışması yavaş olduğundan, motor hareketi dönüşümlü olarak insan doluluğundan IR hatlarını keserken bağlı yükün KAPALI ve AÇIK konuma geçmemesi için PIR'dan çıkışın bir gecikme KAPAMA zamanlayıcısı ile sürdürülmesi gerekecektir.
Gecikme Zamanlayıcısı
Devamındaki gecikme zamanlayıcı devre aşaması PIR çıkışının algılanan darbeyi ürettiği her seferinde, zamanlayıcıdan gelen gecikmenin 5 ila 10 saniye uzatılmasını ve işlem sırasında bağlı yükün asla kesilmemesini sağlayan kullanılabilir.
Yukarıdaki kurulumda, önceki paragrafta tartışıldığı gibi elektrik tahrik beslemesini PWM / flip flop aşamasından alan motoru görebiliriz.
Motorun mili, üzerine PIR'ın kenetlendiği yatay bir şaft ile birleştirilmiş olarak görülebilir, öyle ki motor hareket ettiğinde, PIR buna karşılık gelen bir radyal ileri ve geri hareketten geçer.
Yukarıdaki PIR hareketi indüklenirken, bölgedeki sabit bir hedeften gelen IR sinyalleri, mavi tel ile gösterilen PIR'ın çıkış pininde üretilen kısa alternatif darbeler şeklinde algılanır.
Bu darbeler, her bir darbeyle şarj olan ve BC547'nin işlem sırasında kesinti olmadan iletim modunda tutulmasını sağlayan 1000 uF kapasitör boyunca uygulanır.
BC557 aşamasından oluşan röle sürücüsü, BC547 toplayıcıdan gelen yukarıdaki kararlı sinyale yanıt verir ve PIR bir insan varlığını algılamaya devam ettiği sürece röleyi AÇIK tutar.
Böylelikle röle yükü, bölgede hareketsiz bir insanın varlığı nedeniyle sürekli olarak etkin durumda kalır.
Bununla birlikte, insan doluluğunun kaldırılması veya hedefin bölgeden uzaklaşması durumunda, gecikme zamanlayıcı aşaması, bölge tekrar yakalanana kadar röleyi ve yükü öngörülen 5 ila 10 saniye boyunca aktif halde tutar ve ardından kalıcı olarak kapanır. potansiyel bir IR yayan kaynak tarafından.
Parça listesi
- R1, R4 = 10K
- R2 = 47 OHMS
- P1 = 100K Tencere
- D1, D2 = 1N4148
- D3 = MUR1560
- C1, C2 = 0.1uF / 100V
- Z1 = 15V, 1/2 WATT
- S1 = IRF540
- Q2 = BC547
- N1 --- N6 = IC MM74C14
- DPDT = DPST ANAHTARI VEYA DPDT RÖLESİ
- R3, C3 bazı deneme yanılma ile belirlenecek
GÜNCELLEME:
Statik insan varlığını tespit etmek için yukarıda açıklanan PIR devresi, aşağıdaki GIF simülasyonunda gösterildiği gibi bir sinyal kesici devresi kullanılarak çok basitleştirilebilir:
Dikkatli bir inceleme, gerçekte bir salınım hareketinin gerekli olmadığını, motorun ve doğrayıcı bıçağın serbestçe dönmesine izin verilebileceğini gösterir. daha düşük bir seviyede motor hızı .
Bu aynı zamanda, amaçlanan statik PIR algılama işlemini etkili bir şekilde gerçekleştirecektir.
Bir PIR için statik insan algılamasını kanıtlayan Video Demosu
Önceki: 3 Sesle Çalışan Anahtar Devreleri Açıklandı Sonraki: Evde Oluşturabileceğiniz 4 Basit Siren Devresi
