人體紅外傳感器(PIR)模塊HC-SR501 工作原理:
人體都有恒定的體溫,一般在37度,所以會發出特定波長10UM左右的紅外線,被動式紅外探頭就是靠探測人體發射的10UM左右的紅外線而進行工作的。人體發射的10UM左右的紅外線通過菲泥爾濾光片增強后聚集到紅外感應源上。紅外感應源通常采用熱釋電元件,這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發生變化時就會失去電荷平衡,向外釋放電荷,后續電路經檢測處理后就能產生報警信號。
熱釋電效應:
當一些晶體受熱時,在晶體兩端將會產生數量相等而符號相反的電荷。這種由于熱變化而產生的電極化現象稱為熱釋電效應。
菲涅耳透鏡:
根據菲涅耳原理制成,菲涅耳透鏡分為折射式和反射式兩種形式,其作用一是聚焦作用,將熱釋的紅外信號折射(反射)在PIR上;二是將檢測區內分為若干個明區和暗區,使進入檢測區的移動物體能以溫度變化的形式在PIR上產生變化熱釋紅外信號,這樣PIR就能產生變化電信號。使熱釋電人體紅外傳感器(PIR)靈敏度大大增加。
圖片4.png (100.96 KB, 下載次數: 121)
下載附件
2018-1-28 11:10 上傳
圖片3.png (71.14 KB, 下載次數: 118)
下載附件
2018-1-28 11:10 上傳
圖片6.png (491.85 KB, 下載次數: 118)
下載附件
2018-1-28 11:10 上傳
模塊參數:
1.工作電壓:DC5V至20V
2.靜態功耗:65微安
3.電平輸出:高3.3V,低0V
4.延時時間:可調(0.3秒~18秒)
5.封鎖時間:0.2秒
6.觸發方式:L不可重復,H可重復,默認值為H(跳帽選擇)
7.感應范圍:小于120度錐角,7米以內
8.工作溫度:-15~+70度
模塊特性:
1、這種探頭是以探測人體輻射為目標的。所以熱釋電元件對波長為10UM左右的紅外輻射必須非常敏感。
2、為了僅僅對人體的紅外輻射敏感,在它的輻射照面通常覆蓋有特殊的菲泥爾濾光片,使環境的干擾受到明顯的控制作用。
3、被動紅外探頭,其傳感器包含兩個互相串聯或并聯的熱釋電元。而且制成的兩個電極化方向正好相反,環境背景輻射對兩個熱釋元件幾乎具有相同的作用,使其產生釋電效應相互抵消,于是探測器無信號輸出。
4、一旦人侵入探測區域內,人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦,并被熱釋電元接收,但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同,熱釋電也不同,不能抵消,經信號處理而報警。
5、菲泥爾濾光片根據性能要求不同,具有不同的焦距(感應距離),從而產生不同的監控視場,視場越多,控制越嚴密。
觸發方式:
L不可重復,H可重復?商選擇,默認為H。
A.不可重復觸發方式:即感應輸出高電平后,延時時間一結束,輸出將自動從高電平變為低電平。
B.可重復觸發方式: 即感應輸出高電平后,在延時時間段內,如果有人體在其感應范圍內活動,其輸出將一直保持高電平,直到人離開后才延時將高電平變為低電平(感應模塊檢測到人體的每一次活動后會自動順延一個延時時間段,并且以最后一次活動的時間為延時時間的起始點)。
可調封鎖時間及檢測距離調節:
1、封鎖時間:感應模塊在每一次感應輸出后(高電平變為低電平),可以緊跟著設置一個封鎖時間,在此時間段內感應器不接收任何感應信號。此功能可以實現(感應輸出時間和封鎖時間)兩者的間隔工作,可應用于間隔探測產品;同時此功能可有效抑制負載切換過程中產生的各種干擾。(默認封鎖時間2.5S)
2、調節檢測距離
關于調節靈敏度及延時時間:
圖示方向為觸發后延時時間最短,旋轉到最右為延時最長。 延時時間過長容易造成蜂鳴器一直響不停,觸發一次需要5分鐘左右才能恢復低電平。
模塊優缺點:
優點:
本身不發任何類型的輻射,器件功耗很小,隱蔽性好。價格低廉。
缺點:
容易受各種熱源、光源干擾
被動紅外穿透力差,人體的紅外輻射容易被遮擋,不易被探頭接收。
易受射頻輻射的干擾。
環境溫度和人體溫度接近時,探測和靈敏度明顯下降,有時造成短時失靈。
模塊抗干擾:
1、防小動物干擾
2、防電磁干擾
3、防強燈光干擾
安裝:
紅外線熱釋電人體傳感器只能安裝在室內,其誤報率與安裝的位置和方式有極大的關系,正確的安裝應滿足下列條件:
1.紅外線熱釋電傳感器應離地面2.0-2.2米。
2.紅外線熱釋電傳感器遠離空調, 冰箱,火爐等空氣溫度變化敏感的地方。
3.紅外線熱釋電傳感器探測范圍內不得隔屏、家具、大型盆景或其他隔離物。
4.紅外線熱釋電傳感器不要直對窗口,否則窗外的熱氣流擾動和人員走動會引起誤報,有條件的最好把窗簾拉上。紅外線熱釋電傳感器也不要安裝在有強氣流活動的地方。
紅外線熱釋電傳感器對人體的敏感程度還和人的運動方向關系很大。熱釋電紅外傳感器對于徑向移動反應最不敏感, 而對于橫切方向 (即與半徑垂直的方向)移動則最為敏感. 在現場選擇合適的安裝位置是避免紅外探頭誤報、求得最佳檢測靈敏度極為重要的一環。
arduino驅動示例:
- int Sensor= 2;
- void setup() {
- Serial.begin(9600);
- pinMode(Sensor, INPUT);
- }
- void loop() {
- int SensorState = digitalRead(Sensor);
- Serial.println(SensorState);
- delay(100);
- }
復制代碼
打開串口顯示
當有檢測到人體運動,輸出1,否則輸出0.
- /*
- 功能:利用人體紅外模塊檢測一定范圍內的動物運動狀態,如果檢測到有輸出則發出
- 警報。
- */
- int Sensor_pin = 2;
- int Buzzerpin = 3;
- void Alarm() //蜂鳴器發出警報
- {
- for(int i=0;i<100;i++){
- digitalWrite(Buzzerpin,HIGH); //發聲音
- delay(2);
- digitalWrite(Buzzerpin,LOW); //不發聲音
- delay(2); //修改延時時間,改變發聲頻率
- }
- }
- void setup()
- {
- pinMode(Sensor_pin,INPUT); //設置人體紅外接口為輸入狀態
- pinMode(Buzzerpin,OUTPUT); //設置蜂鳴器接口為輸出狀態
- }
- void loop()
- {
- int val=digitalRead(Sensor_pin); //定義參數存儲人體紅外傳感器讀到的狀態
- if(val == 1) //如果檢測到有動物運動(在檢測范圍內),蜂鳴器發出警報
- {
- Alarm();
- }
- else
- {
- return;
- }
- delay(100); //延時100毫秒
- }
復制代碼
實物接線圖
|