PIR傳感器幫助構(gòu)建家庭環(huán)境安全系統(tǒng)的小型原型

描述

項(xiàng)目目標(biāo)

該項(xiàng)目旨在構(gòu)建一個(gè)與 Arduino 集成的 PIR 傳感器如何幫助構(gòu)建家庭環(huán)境安全系統(tǒng)的小型原型。目的是想知道房子的正門(mén)是否有入侵者。通過(guò)繼電器系統(tǒng)，還可以集成一個(gè) AC 220v 報(bào)警系統(tǒng)，如果傳感器檢測(cè)到任何存在，它可以發(fā)出聲音/噪音。

圖：所有連接和組件規(guī)格

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我們將在哪里使用它

我們將把系統(tǒng)安裝在門(mén)板上，并將其用作人體存在檢測(cè)器。

圖：門(mén)組件

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圖：安裝在門(mén)板上

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很高興知道

首先，要意識(shí)到一切——人類、動(dòng)物，甚至是無(wú)生命的物體——都會(huì)發(fā)出一定量的紅外輻射。它們發(fā)出多少紅外輻射與身體或物體的溫暖和材料構(gòu)成有關(guān)。人類看不到紅外線，但我們?cè)O(shè)計(jì)了電子檢測(cè)設(shè)備來(lái)接收這些信號(hào)。PIR 傳感器就是這種設(shè)備。

被動(dòng)紅外 (PIR) 傳感器使用一對(duì)熱釋電傳感器來(lái)檢測(cè)周圍環(huán)境中的熱能。這兩個(gè)傳感器并排放置，當(dāng)兩個(gè)傳感器之間的信號(hào)差發(fā)生變化時(shí)，傳感器將接合。IR 輻射使用一系列構(gòu)造為傳感器外殼的透鏡聚焦在兩個(gè)熱釋電傳感器中的每一個(gè)上。這些鏡頭擴(kuò)大了設(shè)備的感應(yīng)區(qū)域。

圖：PIR 傳感器

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由于我們有興趣將安全設(shè)備安裝在門(mén)或大門(mén)上，因此我們需要最小化傳感器的視野。這就是使用掩蔽的原因。

圖：最小化 PIR 傳感器視野

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系統(tǒng)規(guī)格

設(shè)備的電源線連接到 220v 交流電。該設(shè)備與變壓器 12-0-12 橋接，從交流電產(chǎn)生 12 伏直流電。后來(lái) 12 伏直流電通過(guò) 7805 穩(wěn)壓器轉(zhuǎn)換為 5 伏。對(duì)于切換高壓報(bào)警系統(tǒng)，使用具有 2A 電流規(guī)格的 SPDT 繼電器。在面包板上對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行編程和實(shí)現(xiàn)后，將帶有 ATMega328p-Arduino 芯片和所有其他組件的準(zhǔn)系統(tǒng) Veroboard 焊接到其上。

電路示意圖

圖：示意圖

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使用舊電池盒將所有組件組合在一起。少量膠水和塑料碎片圍繞上層，使其具有某種防水性：-p。

圖：Bare-bone ATMega328p 和焊接在 Veroboard 上的其他組件的俯視圖。

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系統(tǒng)仿真

• 起初系統(tǒng)進(jìn)入初始化狀態(tài)，保持空閑 10 秒。
• 然后，每當(dāng)傳感器檢測(cè)到有人存在時(shí)，它就會(huì)保持活動(dòng)狀態(tài)1.350 秒，由紅色LED 指示。
• 當(dāng)系統(tǒng)處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，它會(huì)響起由壓電蜂鳴器指示的警報(bào)。
• 繼電器用于高壓交流開(kāi)關(guān)。現(xiàn)在繼電器與壓電蜂鳴器集成在一起。
• 在活動(dòng) 1.350 秒后，它進(jìn)入空閑狀態(tài)10 秒。
• 當(dāng)它處于空閑狀態(tài)時(shí)，傳感器會(huì)忽略它檢測(cè)到的所有事件。

系統(tǒng)如何運(yùn)作

一些筆記

在使用繼電器之前，您必須了解以下磁性元件：繼電器，對(duì)這種敏感電路有害。這就是為什么總是使用晶體管作為開(kāi)關(guān)電路來(lái)控制繼電器元件。在這里，我沒(méi)有在原理圖上使用晶體管以使其不那么復(fù)雜。但在最終實(shí)現(xiàn)時(shí)，我使用了晶體管開(kāi)關(guān)電路來(lái)控制繼電器。網(wǎng)上有很多開(kāi)關(guān)電路，嘗試搜索并找到最適合您的:)。

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