Даташит hc-sr501 pdf ( datasheet )

Как устроены выключатели, реагирующие на взмах руки


Любой инфракрасный выключатель состоит из двух основных компонентов: передающего и принимающего. Выключатель, реагирующий на взмах руки, срабатывает при регистрации теплового излучения от человека. Подобные устройства удобно использовать на кухне, при подсветке зеркала в ванной комнате, в темных помещениях. В роли сенсора выступает пироэлектрический датчик, который фиксирует инфракрасное излучение объекта.

Устройство

Выключатель состоит из реле и контроллера в корпусе и инфракрасного датчика, который подключен к нему на проводе. Корпус оснащен «язычком» для крепления на стене. Корпус ставится в максимальной близости к осветительному прибору. Также его можно вмонтировать в распределительную коробку.

Реле должно быть установлено в зоне видимости передатчика.

Принцип работы

Прибор работает по следующему принципу. Он реагирует на взмах руки в близости от сенсора, свет в помещении загорается. Если повторно взмахнуть рукой, свет погаснет. Радиус срабатывания равен 1-6 см.


Установленный датчик фиксирует движение человека. В схеме происходит следующее – происходит замыкание цепи, в результате чего загорается лампочка. Когда движение прекращается и проходит заранее выставленный промежуток времени, цепь размыкается и лампа погасает.

Отличается от классического выключателя наличием линзы для датчика. Также приборы оснащены тумблером для выключения рукой.

How does a PIR Motion Sensor work?

PIR motion sensors consist of two main parts: a pyroelectric sensing element and a fresnel lens. The pyroelectric sensing element can detect infrared radiation. All objects with a temperature above absolute zero (0 Kelvin / -273.15 °C) emit heat energy in the form of infrared radiation, including human bodies.

A pyroelectric sensor has two rectangular slots in it made of a material that allows the infrared radiation to pass. Behind these, there are two separate infrared sensor electrodes, one responsible for producing a positive output and the other a negative output. The reason for that is that we are looking for a change in IR levels and not ambient IR levels. The two electrodes are wired up so that they cancel each other out. If one half sees more or less IR radiation than the other, the output will swing high or low.

The on-board signal processing IC processes this signal and turns the output pin of the sensor HIGH or LOW accordingly.

The white dome in front of the sensing element is a fresnel lens. This lens focuses the infrared radiation onto the sensor.

Дополнительные опции


Современный инфракрасный выключатель работает от пульта дистанционного управления. Для этого устройство программируется на определенный тип пульта, задаются определенные действия на кнопки. Для управления можно использовать обычный телевизионный пульт ДУ. Выключатель может быть оснащен фотореле. Такие устройства применятся для уличного освещения, когда нет необходимости тратить энергию.

Гаджет может быть оснащен защитой от домашних животных. Сенсоры реагируют на тепло домашних питомцев, поэтому для дома советуется приобрести модель, реагирующую на крупные объекты.

Задержка выключения. Важная функция, так как при отсутствии движения свет погаснет. Параметр настраивается пользователем.

https://youtube.com/watch?v=TJ1cS979WYc

PIR датчик движения Ардуино: характеристики

Сегодня уже никто не удивляется при автоматическом включении освещения в подъездах многоквартирных домов, которые срабатывают при прохождении человека. В большинстве приборов установлены пассивные датчики движения (PIR). Рассмотрим в этой статье устройство датчика движения, схему его подключения к Arduino UNO и соберем на его основе автоматический включатель освещения.


Линза Френеля концентрирует инфракрасное излучение

Модуль с ПИР датчиком состоит из пироэлектрического элемента под пластиковой линзой Френеля — цилиндрическая деталь с прямоугольным кристаллом в центре, который улавливает уровень инфракрасного излучения и пропускает его через себя. При подключении IR к Arduino мы уже выяснили, что все предметы имеют инфракрасное излучение и чем выше температура, тем интенсивнее излучение.


Устройство и распиновка пироэлектрического датчика движения

PIR датчики движения практически одинаковы по устройству. Диапазон чувствительности PIR сенсоров для Ардуино до 6 метров, угол обзора 110° x 70°. Питание — 5 Вольт, а выходной цифровой сигнал имеет значение 0, когда движения нет и значение 1 при наличии движения. Чувствительные элементы устанавливается в герметический корпус, который защищает от влажности и перепадов температур.

Общие сведения

Любой человек или животное с температурой выше нуля испускает тепловую энергию в виде излучения. Это излучение не видно человеческому глазу, потому что оно излучается на инфракрасных волн, ниже спектра, который люди могут видеть. Измерение этой энергии, не то же самое, что измерять температуру. Так как температура зависит от теплопроводности, поэтому, когда человек входит в комнату, он не может мгновенно изменить температуру в помещении. Однако есть уникальная инфракрасное излучение из-за температуры тела и которую ищет PIR датчик.
Принцип работы инфракрасного датчика движения HC-SR501 прост, при включении, датчик настраивается на «Нормальную» инфракрасное излучение в пределах своей зоны обнаружения. Затем он ищет изменения, например человек прошел или переместился в пределах контролируемой зоны. Для определения инфракрасного излечение детектор использует пироэлектрический датчик. Это устройство, которое генерирует электрический ток в ответ на прием инфракрасного излучения. Поскольку датчик не излучает сигнал (например, ранее упомянутый ультразвуковой датчик) , его наказывают «пассивным». Когда обнаружено изменение, датчик HC-SR501 изменяет выходной сигнал.

Для повышения чувствительности и эффективности датчика HC-SR501 используется метод фокусировки инфракрасного излечения на устройство, достигается, это с помощью «Линзы Френеля». Линза выполнен из пластика и выполнена в виде купола и фактически состоит из нескольких небольших линз Френеля. Хоть пластик и полупрозрачен для человека, но на самом деле полностью прозрачен для инфракрасного света, поэтому он также служит в качестве фильтра.

HC-SR501 — недорогой датчик PIR, который полностью автономный, способный работать сам по себе или в сопряжении с микроконтроллером. Датчик имеет регулировку чувствительности, которая позволяет определять движение от 3 до 7 метров, а его выход можно настроить так, чтобы он оставался высоким в течение времени от 3 секунд до 5 минут. Так же, датчике имеет встроенный стабилизатор напряжения, поэтому он может питаться от постоянного напряжения от 4,5 до 20 вольт и потребляет небольшое количество тока. HC-SR501 имеет 3-контактный разъем, назначение следующие:

Назначение выводов VCC
— положительное напряжение постоянного тока от 4,5 до 20 В постоянного тока.OUTPUT
— логический выход на 3,3 вольта. LOW не указывает на обнаружение, HIGH означает, что кто-то был обнаружен.GND
— заземление.

На плате также установлены два потенциометра для настройки нескольких параметров:SENSITIVITY
— устанавливает максимальное и минимальное расстояние (от 3 метров до 7 метров). TIME (ВРЕМЯ)
— время, в течение которого выход будет оставаться HIGH после обнаружения. Как минимум, 3 секунды, максимум 300 секунд или 5 минут.

Назначение перемычек: H
— это настройка Hold или Repeat. В этом положении HC-SR501 будет продолжать выдавать сигнал HIGH, пока он продолжает обнаруживать движение.L
— Это параметр прерывания или без повтора. В этом положении выход будет оставаться HIGH в течение периода, установленного настройкой потенциометра TIME.

На плате HC-SR501 имеются дополнительные отверстия для двух компонентов, рядом расположена маркировка, посмотреть на нее можно сняв линзу Френеля.

Назначение дополнительных отверстий: RT
— это предназначено для термистора или чувствительного к температуре резистора. Добавление этого позволяет использовать HC-SR501 в экстремальных температурах, а также в некоторой степени повышает точность работы детектора.RL
— это соединение для светозависимого резистора или фоторезистора. Добавляя компонент, HC-SR501 будет работать только в темноте, что является общим приложением для чувствительных к движению систем освещения.

HC-SR501

Сам пироэлектрический датчик как радиодеталь используется в популярном датчике движения HC-SR501, который реализован как готовый модуль с обвязкой. Сверху пироэлектрик окружён полусферой, разбитой на несколько сегментов. Каждый сегмент этой сферы представляет собой линзу, которая фокусирует тепловое излучение на разные участки ПИР-датчика. Часто в качестве линзы используют линзу Френеля.

Внешний вид датчика HC-SR501.

Принцип работы датчик движения следующий. Предположим, что датчик установлен в пустой комнате. Каждый чувствительный элемент получает постоянную дозу излучения, а значит и напряжение на них имеет постоянное значение (левый рисунок).

Как только в комнату заходит человек, он попадает сначала в зону обзора первого элемента, что приводит к появлению положительного электрического импульса на нем (центральный рисунок).

Человек движется, и его тепловое излучение через линзы попадает уже на второй PIR-элемент, который генерирует отрицательный импульс. Электронная схема датчика движения регистрирует эти разнонаправленные импульсы и делает выводы о том, что в поле зрения датчика попал человек. На выходе датчика генерируется положительный импульс (правый рисунок).

Обращайте внимание на распиновку. Данные идут по среднему проводу, а по краям питание и земля

У датчика имеется два переменных резистора в виде регулировочных винтов (оранжевые) и перемычка для настройки режима. Один из потенциометров регулирует чувствительность прибора. Чем она больше, тем дальше «видит» датчик. Также чувствительность влияет на размер детектируемого объекта. К примеру, можно исключить из срабатывания кота.

Второй потенциометр регулирует время срабатывания. Если датчик обнаружил движение, он генерирует на выходе положительный импульс.

Режим работы модуля задаётся перемычкой (джампером). Есть два режима — режим H и режим L:

Режим H — в этом режиме при срабатывании датчика несколько раз подряд на его выходе (на OUT) остаётся высокий логический уровень (на рисунке выше). В положении H датчик начинает отсчёт времени каждый раз после обнаружения движения. Другими словами, любое шевеление человека вызовет обнуление таймера отсчёта Т. По-умолчанию, перемычка находится в состоянии H.

Режим L — в этом режиме на выходе при каждом срабатывании датчика появляется отдельный импульс. Допустим, мы хотим управлять светом в ванной комнате. Зайдя в комнату, человек вызовет срабатывание датчика, и свет включится ровно на время, заданное резистором времени. По окончании периода, сигнал на выходе вернётся в исходное состояние, и датчик будет дать следующего срабатывания.

Как сделать дистанционный включатель освещения по движению на датчике движения HC-SR505, инструкция:

Датчик движения HC-SR505 оте полностью аналогичен работе PIR-датчика HC-SR501 но имеет более компактный размер и урезанными функциями, так как нет регулировок чувствительности и задержки отключения, она зафиксирована на 8 секундах. Напряжение питания у него от 4,5 до 20В. При обнаружении движущегося объекта на выходе OUT появляется высокий уровень 3,3В на 8 секунд.

На плате датчика имеется не распаянное посадочное место под SMD npn транзистор, чтобы можно было подключать более мощные нагрузки, например для управления освещением. При установке на плату транзистора резистор с нулевым сопротивлением который стоит в качестве перемычке нужно убрать.

Датчик движения на HC-SR505, увеличиваем дальность обнаружения движения

Датчик движения на HC-SR505, увеличиваем дальность обнаружения движения

Схема для переделки датчика:

Датчик движения на HC-SR505, увеличиваем дальность обнаружения движения

Нагрузку будет включать в моём случае твердотельное реле на 5В (внутри него содержится оптрон и симистор), нагрузка может быть подключена к нему на выход до 240В 2А.

Датчик движения на HC-SR505, увеличиваем дальность обнаружения движения

Питать устройство будем от миниатюрного импульсного БП, подойдёт любая зарядка от телефона, так как наша схема очень экономная, с малым током потребления – 10мА при 5В. При питании от БП с напряжением от 6 до 18 Вольт последовательно с выводом 2 датчика нужно установить резистор, рассчитанный по формуле R=(U-5)\0,008 где U в Вольтах а R в Омах.

Датчик движения на HC-SR505, увеличиваем дальность обнаружения движения

Для своего устройства я взял БП от зарядки, тут же подпаял и прикрепил на трансформатор твердотельное реле.

Датчик движения на HC-SR505, увеличиваем дальность обнаружения движения

Датчик движения на HC-SR505, увеличиваем дальность обнаружения движения

Дальше для увеличения дистанции обнаружения движения нам понадобится отражатель от фонарика, без него датчик обнаруживает движение до 4-х метров, а с ним я проверял достигает до 11 метров.

Датчик движения на HC-SR505, увеличиваем дальность обнаружения движения

Датчик движения на HC-SR505, увеличиваем дальность обнаружения движения

Датчик движения на HC-SR505, увеличиваем дальность обнаружения движения

Датчик вклеиваем в отражатель термоклеем, а дальше вставляем в ПВХ трубу, у меня отражатель как раз получается по размерам утолщения этой трубы и вставляем датчик в трубу пока отражатель упрётся в тонкую часть трубы и там его фиксируем термоклеем. Перед этим я обычно центрую отражатель куском такой же трубы, всунув её в переднюю часть и натянув за проводки сзади.

Датчик движения на HC-SR505, увеличиваем дальность обнаружения движения

Этот же отрезок трубы будет в дальнейшем служить для настройки фокуса, двигая её.

Датчик движения на HC-SR505, увеличиваем дальность обнаружения движения

В трубу вставляем с обратной стороны БП с подпаянными к нему проводами (питание 220В и выход с реле на лампочку), на провода я надел заглушку, у меня это силиконовое кольцо от сантехники, он плотно вставляется крепко удерживая БП внутри.

Датчик движения на HC-SR505, увеличиваем дальность обнаружения движения

Подключаем готовый самодельный датчик движения в сеть и испытываем.

Датчик движения на HC-SR505, увеличиваем дальность обнаружения движения

Датчик движения на HC-SR505, увеличиваем дальность обнаружения движения

Как видим датчик срабатывает хорошо, он стал узконаправленный но при этом дальность у него стала гораздо больше.

Забрать к себе:

Create an alarm system with PIR motion sensor and buzzer

With some simple changes, you can create an alarm system with the HC-SR501 and a piezoelectric buzzer. I connected the buzzer with a 100 Ω resistor between digital pin 5 and GND. You can probably use the buzzer without a resistor (this makes it louder), but it will not sound as nice.


HC-SR501 PIR motion sensor with Arduino UNO and buzzer wiring diagram.

The code below is mostly the same as the previous example. I only added a function to create the beeping alarm sound. You can change the pitch of the buzzer by changing the input parameter of the  function.

/* Example code to create an alarm system with HC-SR501 PIR motion sensor, buzzer and Arduino. More info: www.www.makerguides.com */

// Define connection pins:
#define buzzerPin 5
#define pirPin 2
#define ledPin 13

// Create variables:
int val = 0;
bool motionState = false; // We start with no motion detected.

void setup() {
  // Configure the pins as input or output:
  pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  pinMode(pirPin, INPUT);

  // Begin serial communication at a baud rate of 9600:
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // Read out the pirPin and store as val:
  val = digitalRead(pirPin);

  // If motion is detected (pirPin = HIGH), do the following:
  if (val == HIGH) {
    digitalWrite(ledPin, HIGH); // Turn on the on-board LED.
    alarm(500, 1000);  // Call the alarm(duration, frequency) function.
    delay(150);

    // Change the motion state to true (motion detected):
    if (motionState == false) {
      Serial.println("Motion detected!");
      motionState = true;
    }
  }

  // If no motion is detected (pirPin = LOW), do the following:
  else {
    digitalWrite(ledPin, LOW); // Turn off the on-board LED.
    noTone(buzzerPin); // Make sure no tone is played when no motion is detected.
    delay(150);

    // Change the motion state to false (no motion):
    if (motionState == true) {
      Serial.println("Motion ended!");
      motionState = false;
    }
  }
}

// Function to create a tone with parameters duration and frequency:
void alarm(long duration, int freq) {
  tone(buzzerPin, freq);
  delay(duration);
  noTone(buzzerPin);
}

Как работает PIR датчик движения?

Если вы не знали, все объекты с температурой выше абсолютного нуля (0 Кельвинов / -273,15°C), включая человеческие тела, испускают тепловую энергию в виде инфракрасного излучения. Чем горячее объект, тем большее излучение он излучает.

PIR датчик разработан специально для обнаружения таких уровней инфракрасного излучения. В основном он состоит из двух основных составляющих: пироэлектрического датчика и специальной линзы, называемой линзой Френеля, которая фокусирует инфракрасные сигналы на пироэлектрический датчик.

Рисунок 2 – PIR датчик, пироэлектрический датчик, два слота обнаружения

Пироэлектрический датчик на самом деле имеет две прямоугольные прорези, выполненные из материала, который пропускает инфракрасное излучение. За ними находятся два отдельных инфракрасных сенсорных электрода: один из которых отвечает за создание положительного выходного сигнала, а другой – отрицательного. Причина такого решения заключается в том, что мы ищем изменение инфракрасных уровней, а не сами окружающие инфракрасные уровни. Два электрода подключены так, чтобы они подавляли друг друга. Если одна половина видит больше или меньше инфракрасного излучения, чем другая, выходной сигнал будет высоким или низким.

Когда датчик находится в режиме ожидания (то есть вокруг датчика нет движения), оба слота обнаруживают одинаковое количество инфракрасного излучения, что приводит к нулевому выходному сигналу.

Но когда мимо проходит теплый объект, подобный человеку или животному; сначала он перекрывает одну половину PIR датчика, что вызывает появление положительного дифференциального изменения между двумя половинами. Когда теплый объект покидает чувствительную область, происходит обратное, в результате чего датчик генерирует отрицательное дифференциальное изменение. Соответствующий импульс сигналов приводит к тому, что датчик устанавливает на выходном выводе высокий логический уровень.

Рисунок 3 – Принцип действия PIR датчика

Общие рекомендации

Инфракрасный выключатель после покупки нужно отрегулировать. Для этого требуется сделать следующее:

  • отрегулировать чувствительность сенсора;
  • установить время работы во включенном состоянии;
  • если прибор оснащен микрофоном, его также следует отрегулировать.

Многие выключатели оснащаются светодиодным индикатором, который меняет частоту мигания при срабатывании. Это свойство можно использовать при настройке датчика.

Инфракрасный выключатель – это устройство, призванное облегчить и сделать более комфортной жизнь пользователя. Прибор оснащен ИК датчиком, который реагирует на тепло человека. Когда в радиусе видимости сенсора начинается действие, включается светильник. Также выключатель может работать от пульта дистанционного управления.

Область применения

Кроме автоматического включения света и экономии электроэнергии датчик HC SR501 будет выполнять и другие задачи.

С небольшими доработками можно получить устройства, которые могут:

  • автоматически включать, например, вентилятор, если в комнату зашли люди. Вентилятор сам отключится, если «увидит» что в комнате человека нет;
  • в частном доме в ночное время будут включаться светильники и освещать дорожки в саду;
  • включать свет только над вашей дверью;
  • если установить светодиодную ленту, будет включаться подсветка только ступеней лестницы: читайте подробнее о том как может быть сделана автоматическая подсветка лестницы;
  • управлять светом в подсобных помещениях, где свет нужен на короткий промежуток времени (кладовка, гараж, подвал, погреб).

А кому не знакома ситуация когда просыпаешься ночью и нужно найти выключатель и включить свет. Это устройство сможет это сделать за вас автоматически.

Также никогда не будет лишним дополнительный элемент безопасности в общей охранной системе:

  1. Если обнаружится присутствие человека и его движение, включится тревога. Дополнительно владельцу помещения отправиться СМС.
  2. Параллельно включатся устройства фото и видеозаписи.
  3. Для нарушителей частной собственности включится звуковое оповещение.
  4. Если установить в помещении скрытые микрофоны, в момент вторжения будет идти скрытая голосовая запись.

Это только примерный перечень того что можно сделать с таким «простым» устройством как hc sr501.

Конечно, уже есть и другие охранные системы, которые могут обнаружить движение. Например, комплекс компьютерного зрения. Он может распознать не только сам объект, но и рассчитать траекторию его движения.

Или лазерные детекторы. При пересечении лазерного луча срабатывает общая охранная сигнализация.

Принцип работы пироэлектрических (PIR) датчиков движения

PIR датчики не такие простые как может показаться на первый взгляд. Основная причина — большое количество переменных, которые влияют на его входной и выходной сигналы. Чтобы объяснить основы работы ПИР датчиков, мы используем рисунок, приведенный ниже.

Пироэлектрический датчик движения состоит из двух основных частей. Каждая из частей включает в себя специальный материал, чувствительный к инфракрасному излучению. В данном случае линзы особо не влияют на работу датчика, так что мы видим два участка чувствительности всего модуля. Когда датчик находится в состоянии покоя, оба сенсора определяют одинаковое количество излучения. Например, это может быть излучение помещения или окружающей среды на улице. Когда теплокровный объект (человек или животное), проходит мимо, он пересекает зону чувствительности первого сенсора, в результате чего  на модуле ПИР датчика генерируются два различных значения излучения. Когда человек покидает зону чувствительности первого сенсора, значения выравниваются. Именно изменения в показаниях двух датчиков регистрируются и генерируют импульсы HIGH или LOW на выходе.

Конструкция PIR датчика

Чувствительные элементы ПИР датчика устанавливается в металлический герметический корпус, который защищает от внешних шумов, перепадов температур и влажности. Прямоугольник в центре сделан из материала, который пропускает инфракрасное излучение (обычно это материал на основе силикона). За этой пластиной устанавливаются два чувствительных элемента.

Рисунок из даташита Murata:

Рисунок из даташита RE200B:

На рисунке из даташита RE200B видно два чувствительных элемента:

На рисунке выше приведена внутренняя схема подключения.

Линзы

Инфракрасные датчики движения практически одинаковые по своей структуре. Основные отличия — чувствительность, которая зависит от качестве чувствительных элементов. При этом значительную роль играет оптика.

На рисунке выше приведен пример линзы из пластика. Это значит, что диапазон чувствительности датчика представляет из себя два прямоугольника. Но, как правило, нам нужно обеспечить большие углы обзора. Для этого можно использовать линзы, подобные тем, которые используются в фотоаппаратах. При этом линза для датчика движения должна быть маленькая, тонкая и изготавливаться из пластика, хотя он и добавляет шумы в измерения. Поэтому в большинстве PIR датчиков используются линзы Френеля (рисунок из Sensors Magazine):

Линзы Френеля концентрируют излучение, значительно расширяя диапазон чувствительности пиродатчиков (рисунок с BHlens.com)

Рисунок из Cypress appnote 2105:

Теперь у нас есть значительно больший диапазон чувствительности. При этом мы помним, что у нас два чувствительных элемента и нам нужны не столько два больших прямоугольника, сколько большое количество маленьких зон чувствительности. Для этого линза разделяется на несколько секций, каждая из которых представляет из себя отдельную линзу Френеля.

На рисунке ниже можно увидеть отдельные секции — линзы Френеля:

На этом макроснимке обратите внимание, что фактура отдельных линз отличается:

В результате формируется целый набор чувствительных участков, которые взаимодействуют между собой.

Рисунки из даташита NL11NH:

Ниже еще один рисунко. Более яркий, но менее информативный

Кроме того, обратите внимание, что у большинства датчиков угол обзора составляет 110 градусов, а не 90

Рисунок из IR-TEC:

Детали и монтаж

В1 — любая электронная сирена для автомобильной сигнализации. Кнопки S0-S9 — тумблерные, переключающие, без фиксации. Монтаж логической части выполнен на печатной плате, показанной на рисунке 3.

Рис. 3. Печатная плата для охранного устройства на основе пиродатчика HC-SR501.

Кнопки клавиатуры S0-S9 установлены на отдельной панели, и распаяны монтажными проводниками, соответственно заданному коду.

Каравкин В. РК-2015-11.

В этой статье расскажу как работать с датчиком HC-SR501 (PIR сенсор). Датчик является недорогим и универсальным, его можно использовать как отдельно или со вместо с микрокомпьютером для создание различных проектах (системах охранной сигнализации или автоматизированных системах освещения)

Как работает инфракрасный детектор движения?

Инфракрасный датчик движения hc sr501 фиксирует тепловое излучение при помощи, установленной на него линзы Френеля. Она фокусирует излучение на пироэлектрический датчик прибора.

Подключается прибор с осветительным прибором, с расчетом на то чтобы его зона детекции совпадала с необходимостью включения света для человека именно в этой зоне. Лучше всего модель 501, как и собрат, датчик движения hc sr505 показывает себя для освещения лестничных клеток.

Включение лампы при достижении человеком этажа, и выключая ее, как только он скрывается из виду, дает заметную экономию электроэнергии. В результате установки таких приборов на каждом этаже во всем доме, ежемесячная экономия, достигая внушительных сумм.

У инфракрасного чувствительного элемента есть ряд неоспоримых плюсов и минусов.

Плюсы:

  1. дешевизна технологии;
  2. безвредна для человека;
  3. обладает достаточно высокой дальностью обнаружения.

Минусы:

  • высокая чувствительность на влияние погоды;
  • возможность обмануть устройство.

Если провести более углубленный анализ прибора, то спектр его применение окажется намного шире, чем ответ за электроэнергию в подъезде. Если подключим устройство к автоматической двери, то прибор будет открывать и закрывать ее по приближению и удалению человека. Знакомо? Именно так и работают двери во всех торговых центрах. Детекторы определяют, когда дверям открываться.

Пример №3: HC-SR501 и Arduino

Необходимые детали: ► Arduino UNO R3 x 1 шт. ► Датчика движения HC-SR501 x 1 шт. ► Светодиоды 5 мм x 3 шт. ► Резистор 0,125W, 320Om x 3 шт. ► Провод DuPont, 2,54 мм, 20 см, F-M (Female — Male) x 1 шт.

Подключение: Хотя датчик HC-SR501 и самостоятельное устройство, его можно подключить к выводу микроконтроллера. В примере используем контроллер Arduino UNO R3, в котором можем учесть время включения и период сброса. Таким образом, устройство может быть более точным, так как вы не будете пытаться воспринимать движение вперед, когда датчик не готов. Так же, можно подключить несколько датчиков HC-SR501 к Arduino, что позволит позволит отслеживать движение в разных местах. В следующем примере, мы подключим один HC-SR501 к Arduino в качестве индикации воспользуемся тремя светодиодами, каждый из который отображения состояния датчика :

  • Красный светодиод — этот светодиод указывает, что датчик не готов.
  • Желтый светодиод — этот светодиод указывает, что датчик готов к обнаружению движения.
  • Зеленый светодиод — этот светодиод горит в течение 3 секунд при срабатывании датчика. Вместо светодиода, можно управлять внешним выходом (например, модулем реле, который мы использовали ранее).

Схема подключения:

Перемычка на HC-SR501 необходимо установить в положение «L», а так-же необходимо установить время на минимум (5 секунд), для этого поверните потенциометр в лева до упора. Теперь, когда вы все подключились, необходимо загрузить скетч.

Почему применяется именно инфракрасный датчик?

Применение именно инфракрасного детектора в своей системе Ардуино обуславливается, прежде всего, его дешевизной. Помимо этого инфракрасный достаточно гибкий в использовании прибор

Что самое важное, он абсолютно безвреден. Однако это всё даже в сумме не становиться причиной, чтобы остановиться именно на ИК-детекторе

Важнейшим становиться именно требование к прибору, ИК подходит для большинства бытовых запросов. Однако после обучения работы с ним, можно попробовать собрать свой сенсор, или использовать иные детекторы отличные от инфракрасного.

На текущий момент самыми популярными после ИК являются ультразвуковые и микроволновые аппараты. Однако в виду того что все они только еще развиваются, у каждого еще есть шанс стать первооткрывателем в этой сфере и создать нечто новое, работающее не менее, а может и более эффективно чем аналоги и работающее по отличным от них принципам.

Схема подключения модуля реле с инфракрасным датчиком движения HC- SR501

Рекомендуем купить

Пример №1: HC-SR501 как самостоятельное устройство.

Необходимые детали:
Транзистор 2SC1213 x 1 шт.

Подключение:

При включение HC-SR501 требуется калибровка, занимает от 30 до 60 секунд, так-же датчик имеет период «перезагрузки» около 6 секунд (после срабатывания), за это время он не реагирует на движения. В этом примере используем HC-SR501 и модуль реле (1-но канальный) , а так же NPN транзистор (в примере используется 2SC1213). Питание датчика HC-SR501 осуществляется от 5 В, поскольку, это же питание требуется и реле, а в качестве нагрузки используется лампа на 220В. Так-как выходной сигнал HC-SR501 слабый (на практике хватает только чтобы зажечь светодиод), один из вариантов, можно применить любой биполярный NPN транзистор.

Внимание! Соблюдайте технику безопасность и будьте аккуратно!

Работа этой схемы очень проста, после включения и калибровка, датчик начинает считывать показания. При обнаружении движения, датчик меняет значение на выводе «OUT».

Подключение HCSR-501

Для подключения датчика движения HCSR-501 достаточно 3-х проводов:

  1. VCC: питание от 4.5 до 20В (Ток потребления 50мА)
  2. GND: земля
  3. OUT: логический выход:
  • 3,3 В (высокий уровень) — при обнаружении движения
  • GND (низкий уровень) — когда движение отсутствует

Если объект перемещается в пределах видимости датчика, его выходной статус на выводе OUT изменится с низкого на высокий.

Плата датчика движения HCSR-501 оснащена двумя потенциометрами, которые позволяют регулировать на выходе длительность высокого уровня и чувствительность. Потенциометр Tx регулирует длительность высокого уровня после обнаружения объекта в диапазоне от 5 до 200 сек.

Дальность действия (чувствительность) HCSR-501 составляет до 7 м, угол обзора 100 градусов. Дальность действия можно отрегулировать с помощью потенциометра Sx в пределах от 3 до 7 м.

Дополнительная перемычка MD позволяет изменять реакцию датчика на движение:

  • H: (состояние по умолчанию) датчик поддерживает высокий уровень на выходе до тех пор, пока не обнаружит какое-либо движение в течение времени, установленного потенциометром Tx (режим повторного запуска).
  • L: датчик сигнализирует о каждом последующем обнаружении движения переходом в высокое состояние; после обнаружения движения датчик выдает высокий уровень, который длится в соответствии с настройкой потенциометра Tx, затем переходит в низкое состояние и снова выдает высокий уровень после обнаружения следующего движения.

Итог

Инфракрасный hc sr501 доступен для заказа в любую точку планеты. Он создан для того чтобы человек мог собрать с ним что-то свое. Создать регулировку света можно и без всяких баз Ардуино использую только конкретную модель датчика и подручные средства. Спаять реле можно и без всякого программирования, сведя настройку к заданным линиям на плате. Питание прибора также осуществляется на ваш выбор, хоть батарейкой хоть подключением к постоянному источнику питания.

Выход такого элементарного сигнализатора, не нуждающегося в корпусе и производителе, позволяет получать доступ к передовым технологиям каждому человеку. И осуществлять их использование по своему разумению за максимально низкую цену.

Именно так однажды и появились все современные модели популярных собранных детекторов всех мастей. По факту же они отличаются от этого базового элемента (sr501) только наличием корпуса, и идущим в комплекте кронштейном с гайками.