En este artículo te contaré cómo trabajar con el sensor HC-SR501 (sensor PIR). El sensor es económico y versátil; puede usarse solo o con una microcomputadora para crear varios proyectos (sistemas). alarma antirrobo o sistemas automatizados Encendiendo)

Especificaciones

Tensión de alimentación: 4,8 V…20 V
Corriente estática: 50mA
Nivel de salida: 3,3 V/bajo 0 V
Tiempo de retardo: 0,5 - 200 s (ajustable)
Tiempo de bloqueo: 2,5 s
Ángulo de trabajo:< 100
Temperatura de funcionamiento: -15C … + 70C
Detección de objetos: 23 mm
Dimensiones: 33 mm x 25 mm x 24 mm

información general

Cualquier persona o animal con una temperatura superior al punto de congelación emite energía térmica en forma de radiación. Esta radiación no es visible para el ojo humano porque se emite en longitudes de onda infrarrojas, por debajo del espectro que los humanos pueden ver. Medir esta energía no es lo mismo que medir la temperatura. Dado que la temperatura depende de la conductividad térmica, cuando una persona ingresa a una habitación, no puede cambiar instantáneamente la temperatura de la habitación. Sin embargo, existe una emisión infrarroja única debido a la temperatura corporal que busca el sensor PIR.
Principio de funcionamiento sensor infrarojo El movimiento del HC-SR501 es simple; cuando se enciende, el sensor está configurado para radiación infrarroja "normal" dentro de su zona de detección. Luego busca cambios, como una persona caminando o moviéndose dentro del área monitoreada. El detector utiliza un sensor piroeléctrico para detectar la radiación infrarroja. Este es un dispositivo que genera electricidad en respuesta a la recepción de radiación infrarroja. Dado que el sensor no emite señal (como el mencionado anteriormente), se castiga como "pasivo". Cuando se detecta un cambio, el sensor HC-SR501 cambia la señal de salida.

Para aumentar la sensibilidad y eficiencia del sensor HC-SR501, se utiliza un método para enfocar la radiación infrarroja en el dispositivo, esto se logra utilizando una “Lente Fresnel”. La lente está hecha de plástico y tiene forma de cúpula y en realidad está formada por varias lentes Fresnel pequeñas. Si bien el plástico es translúcido para los humanos, en realidad es completamente transparente a la luz infrarroja, por lo que también sirve como filtro.

El HC-SR501 es un sensor PIR de bajo costo que es completamente autónomo, capaz de funcionar solo o combinado con un microcontrolador. El sensor tiene un ajuste de sensibilidad que le permite detectar movimiento de 3 a 7 metros, y su salida se puede ajustar para permanecer alta durante un período de tiempo de 3 segundos a 5 minutos. Además, el sensor tiene un estabilizador de voltaje incorporado, por lo que puede funcionar con un voltaje constante de 4,5 a 20 voltios y consume una pequeña cantidad de corriente. HC-SR501 tiene un conector de 3 pines, el propósito es el siguiente:

Asignación de pines
VCC- voltaje positivo corriente continua 4,5 a 20 VCC.
PRODUCCIÓN- salida lógica a 3,3 voltios. BAJO no indica detección, ALTO significa que alguien ha sido detectado.
Tierra- puesta a tierra.

La placa también dispone de dos potenciómetros para ajustar varios parámetros:
SENSIBILIDAD— establece el máximo y distancia minima(de 3 metros a 7 metros).
TIEMPO— tiempo durante el cual la salida permanecerá ALTA después de la detección. Mínimo 3 segundos, máximo 300 segundos o 5 minutos.

Propósito de los saltadores:
h- esta es la configuración Retener o Repetir. En esta posición, el HC-SR501 seguirá emitiendo una señal ALTA mientras siga detectando movimiento.
l- Esta es la opción de cancelar o no reintentar. En esta posición la salida permanecerá ALTA durante el período establecido por el ajuste del potenciómetro de TIEMPO.

En la placa HC-SR501 hay orificios adicionales para dos componentes, hay una marca cerca, puedes verla quitando la lente Fresnel.

Propósito de los agujeros adicionales:
RT- Está destinado a un termistor o una resistencia sensible a la temperatura. Agregar esto permite utilizar el HC-SR501 en temperaturas extremas y también mejora la precisión del detector hasta cierto punto.
RL- Esta es una conexión para una resistencia o fotorresistor dependiente de la luz. Al agregar un componente, el HC-SR501 solo funcionará en la oscuridad, que es una aplicación común para los sistemas de iluminación sensibles al movimiento.

Ejemplo No. 1: HC-SR501 como dispositivo independiente.

Piezas requeridas:


Transistor 2SC1213 x 1 ud.

Conexión:
Cuando enciende el HC-SR501, se requiere calibración, tarda de 30 a 60 segundos, y el sensor también tiene un período de "reinicio" de aproximadamente 6 segundos (después de la activación), tiempo durante el cual no responde a los movimientos. En este ejemplo usamos HC-SR501 y, además, un transistor NPN (en el ejemplo usamos 2SC1213). El sensor HC-SR501 se alimenta con 5 V, ya que el relé también requiere la misma potencia y se utiliza una lámpara de 220 V como carga. Dado que la señal de salida del HC-SR501 es débil (en la práctica sólo basta con encender el LED), una opción es utilizar cualquier transistor NPN bipolar.

¡Atención! ¡Siga las precauciones de seguridad y tenga cuidado!

El funcionamiento de este circuito es muy sencillo, después de encenderlo y calibrarlo, el sensor comienza a leer lecturas. Cuando se detecta movimiento, el sensor cambia el valor en el pin "OUT".

Ejemplo #2: HC-SR501 agregando un fotorresistor

Piezas requeridas:
Sensor de movimiento HC-SR501 x 1 ud.
Módulo de relé (1 canal) x 1 ud.
Transistor 2SC1213 x 1 ud.
Lámpara de 220V (75W) con casquillo x 1 ud.
Fuente de alimentación 5V x 1 ud.
Fotorresistor x 1 ud.
Cable DuPont, 2,54 mm, 20 cm, F-M (Hembra - Macho) x 1 ud.

Conexión:
En el siguiente ejemplo usamos el mismo circuito que en el ejemplo No. 1, solo agregamos un fotorresistor. La ubicación para instalar el fotorresistor se encuentra al lado del conector de salida, designado en la placa como "RL". Puede soldar directamente a la placa o utilizar un conector de clavija para conectar cómodamente los cables Dupont. Lo principal es que el fotorresistor no bloquea la luz natural de la habitación, y también está protegido de la luz de la lámpara que utilizamos como carga. La siguiente imagen muestra dónde instalar el fotorresistor.

Una vez instalado el fotorresistor, enciende el circuito y espera un momento mientras el sensor HC-SR501 se calibra. Si todo está conectado correctamente (y las luces de la habitación están encendidas), no pasará nada; el fotorresistor impide que el HC-SR501 se encienda cuando la habitación esté iluminada. Ahora apaga las luces y el HC-SR501 se iniciará cada vez que detecte actividad.

Ejemplo 3: HC-SR501 y Arduino

Piezas requeridas:
Arduino UNO R3 x 1 ud.
Sensor de movimiento HC-SR501 x 1 ud.
LED 5 mm x 3 uds.
Resistencia 0,125W, 320Om x 3 uds.
Cable DuPont, 2,54 mm, 20 cm, F-M (Hembra - Macho) x 1 ud.

Conexión:
Aunque el sensor HC-SR501 es un dispositivo independiente, se puede conectar a un pin del microcontrolador. En el ejemplo utilizamos el controlador Arduino UNO R3, en el que podemos tener en cuenta el tiempo de encendido y el período de reinicio. De esta manera, el dispositivo puede ser más preciso, ya que no intentará detectar el movimiento hacia adelante cuando el sensor no esté listo. También puedes conectar varios sensores HC-SR501 a Arduino, lo que te permitirá monitorear el movimiento en diferentes lugares.
En el siguiente ejemplo, conectaremos un HC-SR501 al Arduino y usaremos tres LED como indicación, cada uno de los cuales muestra el estado del sensor:

• LED rojo— este LED indica que el sensor no está listo.
• LED amarillo- Este LED indica que el sensor está listo para detectar movimiento.
• LED verde— este LED se enciende durante 3 segundos cuando se activa el sensor. En lugar de un LED, puedes controlar una salida externa (como el módulo de relé que usamos anteriormente).

Diagrama de conexión:

El jumper del HC-SR501 debe estar colocado en la posición “L”, y el tiempo también debe estar configurado al mínimo (5 segundos), para ello gire el potenciómetro hacia la izquierda completamente. Ahora que está todo conectado, debe cargar el boceto.

/* Probado en Arduino IDE 1.8.0 Fecha de prueba 12/08/2016 */ int detectadoLED = 13; // Especifica el pin int readyLED = 12; // Especifica el pin int waitLED = 11; // Especifica el pin int pirPin = 7; // Especifica el pin del sensor int motionDetected = 0; // Variable para detección de movimiento int pirValue; // Variable para almacenar el valor de PIR void setup() ( pinMode(detectedLED, OUTPUT); // Configurando el pin como salida pinMode(readyLED, OUTPUT); // Configurando el pin como salida pinMode(waitLED, OUTPUT) ; // Configurar el pin como salida pinMode(pirPin, INPUT); // Configurar el pin como entrada // Retraso inicial de 1 minuto, para estabilizar el sensor // digitalWrite(detectedLED, digitalWrite(readyLED, LOW); ; digitalWrite(readyLED, HIGH); digitalWrite(waitLED, LOW); void loop() ( pirValue = digitalRead(pirPin); // Lee el valor del sensor de movimiento if (pirValue == 1) // Si hay movimiento, haga un retraso de 3 s. ( digitalWrite(detectedLED, HIGH); motionDetected = 1; delay(3000); ) else ( digitalWrite(detectedLED, LOW); ) // Retraso después de la activación // if (motionDetected == 1) ( escritura digital (LED detectado, BAJA); escritura digital (LED listo, BAJA); escritura digital (LED de espera, ALTA); movimiento detectado = 0; ) )

En el contexto del constante aumento de las tarifas eléctricas, es hora de pensar en ahorrarla. Y si se trata de iluminación, esto se puede lograr utilizando fuentes de luz LED, que ahorran energía significativamente. Además, además de ellos, se instalan sensores de movimiento e iluminación, que permiten automatizar el proceso de iluminación y así aumentar la vida útil de la fuente de luz LED, que tiene un precio bastante elevado, y además permite reducir el consumo de energía. Estas fuentes de luz LED reaccionan tanto a la iluminación de la habitación como al movimiento, mientras se activan en las condiciones en las que es necesario. Estas fuentes de luz LED se apagan automáticamente después de un tiempo. La lámpara LED con sensor de movimiento ha demostrado su eficacia tanto en interiores como en espacios abiertos. Vale la pena señalar que la instalación de lámparas LED con sensor de movimiento es posible incluso en lugares de difícil acceso donde no es posible suministrar electricidad. Las ventajas de estas lámparas LED con sensor de movimiento son que no consumirán electricidad innecesariamente y, por lo tanto, la ahorrarán. En este caso, no es necesario instalar un interruptor debajo, que luego tendrá que buscar en la oscuridad. Además, si se instala un fotosensor en el dispositivo, esta lámpara LED responderá no solo al movimiento, sino también al nivel de iluminación. Si la lámpara se instala en el exterior, se encenderá automáticamente al anochecer y se apagará cuando haya suficiente iluminación.

Bueno, comencemos en orden y hagamos nosotros mismos una lámpara LED de este tipo. Para ello necesitaremos lo siguiente:

• marco
• cables de instalación
• lámina de fibra de vidrio
• Fuente de alimentación de 12V o batería.

Sensor HC-SR501

Para configurar modos en el sensor HC-SR501 Hay dos potenciómetros (tiempo y sensibilidad) y un puente (ver imagen a continuación):

Características clave del HC-SR501:

• Voltaje de funcionamiento: CC 4,5 V - 20 V
• Señal de salida: nivel alto/bajo (0 o 1), señal: nivel TTL de 3,3 V
• Rango de detección: 3 - 7 metros (ajustable mediante el potenciómetro de "sensibilidad")
• Ángulo de detección: 120-140°(Depende de la lente Fresnel instalada)
• Tiempo de retardo del disparador: 5-300 segundos (ajustable mediante potenciómetro de "tiempo", predeterminado 5s -3%)
• Temperatura de funcionamiento: -20 - 80°C
• Modo operativo:
  - Modo H: en este modo, cuando el sensor se activa varias veces seguidas, su salida (en OUT) permanece en un nivel lógico alto.
  - Modo L: en este modo, aparece un pulso separado en la salida cada vez que se activa el sensor.

Habiendo seleccionado el modo de funcionamiento del sensor, ajustado la sensibilidad y el tiempo de respuesta, pasemos a uno más punto importante instalación de un fotorresistor, ya que además de los órganos sensoriales estándar, el sensor piroeléctrico tiene la capacidad de instalar un fotorresistor. A menudo hay contactos libres en la placa para la conexión. En el diagrama siguiente, sus contactos se designan como RL.

Al conectar un fotorresistor, el dispositivo solo funcionará en la oscuridad. Ya que si iluminas el fotorresistor, su resistencia disminuirá y el voltaje en la pata 9 del chip DA1 será insuficiente para encender. Puede ajustar el umbral de conmutación conectando una resistencia de recorte en paralelo con la resistencia R9. Debe conectarse a través de una resistencia de 1...4,7 kOhm para evitar un cortocircuito con resistencias bajas del fotorresistor. El fotorresistor está instalado en la placa del sensor en el área rodeada por un círculo. amarillo, (ver imágenes a continuación).

tira de LED 12V

Más recientemente un número Lámparas LED Se reponía con lámparas, que son tiras finas y flexibles de hasta 5 metros de largo con posibilidad de aumentar su longitud. La cinta también se puede cortar en trozos pequeños, de unos pocos centímetros de largo. Al elegir Tira llevada La principal característica de iluminación es la intensidad del flujo luminoso, que se expresa en lúmenes por metro (lm/m). La cantidad de flujo luminoso está determinada por el tipo y la cantidad de LED instalados en un metro de tira. Conociendo el tipo de LED y su número, es fácil determinar de forma independiente el flujo luminoso.

Por ejemplo, en un metro de tira de LED de luz blanca hay 30 LED del tipo 3528, con un flujo luminoso de 5 lm por LED. Multiplicamos 5 lm por 30 LED y obtenemos 150 lm. Aproximadamente este flujo luminoso lo emite una bombilla incandescente de 10 vatios.

El dispositivo de la tira de LED en una tira de plástico flexible de hasta 5 m de largo contiene delgadas pistas conductoras de cobre de la configuración requerida. Los LED y los limitadores de corriente están soldados a las pistas. Con una tensión de alimentación de 12 V, se instalan tres LED conectados en serie y una o más resistencias limitadoras de corriente. El número de resistencias se determina en función de la cantidad de potencia disipada en ellas (consulte la figura siguiente).

Para fijar la tira de LED se aplica en un lado una capa adhesiva protegida con film. Para fijar la cinta a la superficie, es necesario quitar película protectora y aplique el lado adhesivo al sitio de instalación. Si es necesario, se puede cortar la tira de LED. El paso de corte está determinado por la cantidad de LED conectados en serie y está separado en ambos lados por almohadillas de contacto que le permiten soldarles cables (consulte la figura de arriba). Para la lámpara LED se utilizaron 4 tiras de LED con 5630 LED.

Marco

Dado que los LED temen el sobrecalentamiento, es necesaria una buena disipación del calor para su larga vida útil. En este sentido, el marco se fabricó con una placa de aluminio de 2 mm de espesor. El marco también tiene orificios perforados para sujetar y pasar los cables (ver imágenes a continuación).

Cable de montaje

Para la instalación de componentes de radio y componentes de radio, se utilizan conjuntos y bloques de equipos radioelectrónicos, instalación de dispositivos e instrumentos eléctricos, cables de instalación. Los conductores de los cables de instalación son hilos de cobre estañado, que permiten conexiones mediante soldadura con soldaduras de baja temperatura. Los cables flexibles trenzados proporcionan flexibilidad de instalación y protección confiable de influencias externas. El material aislante son hilos de vidrio y nailon, cintas de película de triacetato, utilizadas en el rango de temperatura -60...+105 °C, aislamiento de cloruro de polivinilo y polietileno con una funda protectora adicional de nailon, resistente a la humedad, aceites y hongos. moho.

lámina de fibra de vidrio

El material de lámina de fibra de vidrio recubierta con lámina está hecho de fibra de vidrio, que está impregnada resina epoxica. Se aplica una capa de lámina de cobre galvánico con un espesor de 35 micrones o 50 micrones sobre la superficie del producto. Entonces haremos almohadillas de contacto con él y placa de circuito impreso interruptor de transistores.

Fuente de alimentación de 12 V o batería.

La fuente de alimentación convierte la tensión alterna de la red eléctrica doméstica de 220 V en una tensión continua especificada.

Es hora de mirar el diagrama de esta lámpara.

Foto de la versión ensamblada de la lámpara LED.

Lista de radioelementos

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Sensor de movimiento (PIR Motion sensor) Conexión HC-SR501 a Arduino

El sensor PIR se traduce del inglés como sensor infrarrojo piroeléctrico (pasivo): sensor infrarrojo piroeléctrico (pasivo). La piroelectricidad es la propiedad de generar una determinada campo eléctrico al irradiar un material con rayos infrarrojos (térmicos). Por tanto, los sensores PIR permiten detectar el movimiento de personas en una zona controlada, ya que el cuerpo humano emite calor. Estos sensores son de tamaño pequeño, económicos y de bajo consumo de energía. Son fáciles de usar y no se desgastan. Por estos motivos, se utilizan en la mayoría de los sensores de movimiento industriales.
No debes colocar sensores PIR en lugares donde la temperatura cambia rápidamente. Esto hará que el sensor no pueda detectar la presencia de una persona en la zona controlada y se produzcan muchas falsas alarmas.
Gracias a nuestros "hermanos chinos", un módulo que consta del propio sensor PIR y un circuito de control se ha vuelto muy popular para uso doméstico. Combinaron todo en un solo módulo y lo llamaron HC-SR501.

Parámetros principales del módulo HC-SR501

Parámetro Significado
Dimensiones aproximadamente 3,2 cm x 2,4 cm x 1,8 cm
Tensión de alimentación CC 4,5 V-20 V
Corriente en OUT o -140 o (dependiendo del sensor y la lente específicos)

Duración del pulso
tras la detección 5 - 200 seg (configurable)

Tiempo de bloqueo hasta
próxima medición 2,5 seg. (pero se puede cambiar reemplazando resistencias SMD)

Temperatura de funcionamiento -20 - +80 o C
Modo de funcionamiento L - captura única, H - mediciones repetibles

Descripción
Todo el módulo se ve así:

Y así es como se ve sin la lente de Fresnel. Puedes leer qué es esta lente en Wikipedia. La foto muestra un sensor PIR de 500BP.

Más cerca

Y esto parte trasera Módulo con circuito de potencia y control.

El módulo tiene varios controles de ajuste. Dos variables y un saltador. Por la imagen, creo que todo debería quedar claro.

Modos de funcionamiento

El modo de funcionamiento del módulo se establece mediante un puente. Hay dos modos: modo H y modo L. En la foto de arriba, el módulo está configurado en modo H.

• Modo H- en este modo, cuando el sensor se activa varias veces seguidas, su salida (en OUT) permanece en un nivel lógico alto.
• modo L- en este modo, aparece un pulso separado en la salida cada vez que se activa el sensor.

Bueno, una imagen más, copiada de la hoja de datos del sensor PIR:

Esquema

Puede comprobar el funcionamiento del sensor montándolo en una placa de pruebas. el esquema más simple. Se utiliza un LED normal como indicador.

Construye este diagrama. El puente debe estar configurado en modo de funcionamiento L. Aplique energía. Espere aproximadamente entre 20 y 40 segundos (para algunos módulos, hasta 60 segundos). En este momento el sensor está calibrado.
Ahora, tan pronto como el sensor detecte movimiento, el LED se iluminará durante un tiempo determinado establecido por la resistencia de recorte. Puedes jugar ajustando la sensibilidad e instalando el módulo en diferentes lugares Casas.
Es mejor (aunque no necesario) conectar el módulo a microcontroladores (u otros microcircuitos) mediante un transistor y una resistencia pull-up de 10k. Aquí hay un diagrama de ejemplo:

O aquí:

Sensor de movimiento por infrarrojos (sensor de movimiento PIR) HC-SR501 (DSN-FIR800) Se utiliza para detectar movimiento de objetos en un área controlada que emiten radiación infrarroja (calor). El principio de funcionamiento del sensor se basa en la piroelectricidad.

La piroelectricidad es la propiedad de generar un determinado campo eléctrico cuando un material es irradiado con rayos infrarrojos (térmicos). Se instala una lente Fresnel encima del elemento sensor, que se utiliza para aumentar el radio de visión y amplificar la señal infrarroja entrante.

Módulos HC-SR501 es un módulo que consta de un sensor IR 500BP, una lente Fresnel y un módulo de control del microcircuito BISS0001. El modo de funcionamiento del módulo se establece mediante un puente (modo H o modo L).

Modos de funcionamiento

El modo de funcionamiento del módulo se establece mediante un puente. Hay dos modos: modo H y modo L. En la foto, el módulo está configurado en modo H.

• Modo H- en este modo, cuando el sensor se activa varias veces seguidas, su salida (en OUT) permanece en un nivel lógico alto. Jersey rojo.
• modo L- en este modo, aparece un pulso separado en la salida cada vez que se activa el sensor. Jersey amarillo.

Nota:
Este ejemplo no tiene bloque para puente, pero hay contactos en la placa para sellar el puente y la opción H ya está cerrada con un conductor impreso.
Para seleccionar el modo L, debe quitar el puente de fábrica (como se muestra en la imagen).

Características principales del HC-SR501

• Color: blanco verde
• Dimensiones: 3,2 cm x 2,4 cm x 1,8 cm (aprox.)
• Tablero de control del sensor de infrarrojos
• La sensibilidad y el tiempo de retardo se pueden ajustar.
• Voltaje de funcionamiento: CC 4,5 V-20 V
• Actual:<60 mA
• Voltaje de salida: señal alta/baja: salida TTL de 3,3 V
• Rango de detección: 3 - 7M (se puede ajustar)
• Rango de detección:<140 °
• Tiempo de retardo: 5-200S (se puede ajustar, predeterminado 5s -3%)
• Bloqueo de tiempo: 2,5 s (predeterminado)
• Activador: L: Activador no repetible H: Activador repetido (predeterminado)
• Temperatura de funcionamiento: -20 – 80°C
• Método de disparo: disparador único L/disparador repetible H

Contactos:

AFUERA(señal de salida) – contacto para el intercambio de datos entre el sensor y el microcontrolador;
VCC– tensión de alimentación (4,5 - 20V);
Tierra– contacto general.


Sensor de movimiento infrarrojo HC-SR501 No se recomienda su uso en lugares con cambios bruscos de temperatura (un aumento brusco de radiación infrarroja), ya que el calentamiento se percibirá como la aparición de un objeto en movimiento, lo que puede provocar una falsa alarma.
El módulo HC-SR501 se utiliza a menudo en alarmas de seguridad, así como en hogares inteligentes para controlar la iluminación cuando aparece una persona en la habitación.

HC-SR501 es un sensor de movimiento infrarrojo piroeléctrico que permite detectar el movimiento de personas en un área controlada. Es un módulo que consta de un sensor IR 500BP, una lente Fresnel y un módulo de control de microcircuito BISS0001. El modo de funcionamiento del módulo se establece mediante un puente (modo H o modo L).

En el modo H, cuando el sensor se activa varias veces seguidas, su salida (en OUT) permanece en un nivel lógico alto. En el modo L, cada vez que se activa el sensor, se envía un pulso separado a la salida.
No se recomienda utilizar el sensor en lugares con cambios bruscos de temperatura: percibirá un fuerte aumento de la radiación infrarroja debido al calentamiento como la aparición de un objeto en movimiento, lo que puede provocar una falsa alarma.

HC-SR501 se utiliza a menudo en alarmas de seguridad, así como en hogares inteligentes para controlar la iluminación cuando aparece una persona en la habitación.

Características: