Tutoriel sur le capteur PIR - Avec ou sans Arduino : 8 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Juste avant de créer mon prochain tutoriel de projets, qui utilisera un capteur PIR, j'ai pensé créer un tutoriel séparé expliquant le fonctionnement d'un capteur PIR. En faisant cela, je serai en mesure de garder mon autre tutoriel court et précis. Alors, sans perdre de temps, discutons de ce qu'est un capteur PIR et de la façon dont nous pouvons l'utiliser dans notre projet.

Étape 1: de base

Qu'est-ce qu'un capteur PIR ?

Le capteur PIR ou « Infrarouge passif » est un « capteur infrarouge pyroélectrique » qui génère de l'énergie lorsqu'il est exposé à la chaleur. Tout émet un faible niveau de rayonnement, plus l'objet est chaud, plus le rayonnement est émis. Lorsqu'un humain ou un animal (avec une longueur d'onde de rayonnement infrarouge de 9,4 µm) s'approche de la plage des capteurs, le capteur détecte la chaleur sous forme de rayonnement infrarouge. Le capteur ne détecte que l'énergie émise par les autres objets et n'en produit aucune, c'est pourquoi le capteur est appelé capteur PIR ou "Passive Infra-Red". Ces capteurs sont petits, bon marché, robustes, à faible consommation et très faciles à utiliser.

Étape 2: Matériel

Pour ce tutoriel, nous avons besoin de:

1 x planche à pain

1 x Arduino Nano/UNO (ce qui est pratique)

1 x capteur PIR

1 x LED et une résistance de limitation de courant de 220 ohms pour tester la connectivité

Peu de câbles de connexion

Un câble USB pour télécharger le code sur l'Arduino

& Équipements de soudage généraux

Étape 3: Architecture

Comme on peut le voir, le capteur a deux côtés:

1. Haut ou côté capteur

2. En bas ou du côté des composants

Le dessus se compose d'un couvercle spécialement conçu en «polyéthylène haute densité» appelé «lentille de Fresnel». Cette lentille focalise les rayons infrarouges sur le « capteur pyroélectrique » sous-jacent. Les rayons infrarouges de 9,4 µm peuvent facilement traverser le couvercle en polyéthylène. La sensibilité des capteurs varie entre 6 et 7 mètres (20 pieds) et l'angle de détection est de 110 degrés x 70 degrés. Le capteur réel est à l'intérieur d'une boîte métallique scellée. Le bidon protège essentiellement le capteur du bruit, de la température et de l'humidité. Il y a une petite fenêtre en matériau transmettant l'IR pour permettre aux signaux IR d'atteindre le capteur. Derrière cette fenêtre se trouvent « deux » capteurs PIR équilibrés. Au repos, les deux capteurs détectent la même quantité de rayonnement infrarouge. Lorsqu'un corps chaud passe, il intercepte d'abord l'un des deux capteurs, provoquant un changement différentiel positif entre les deux moitiés. Et puis, lorsqu'il quitte la zone de détection, l'inverse se produit et le capteur génère un changement différentiel négatif. Lorsque l'impulsion change ou, en d'autres termes, le capteur PIR détecte un mouvement, la broche de sortie passe à « digital high » ou 3,3 V.

Le bit du bas se compose d'un tas de circuits. Peu d'entre eux nous intéressent.

- La plupart des capteurs PIR ont 3 broches VCC, GND et OUT. VCC et GND sont destinés à alimenter le module (Tension de fonctionnement: DC 5V à 20V). La broche OUTPUT est celle qui communique avec le microcontrôleur en envoyant une impulsion numérique haute (3,3 v) lorsqu'un mouvement est détecté et une impulsion numérique basse (0 v) lorsqu'aucun mouvement n'est détecté. Les brochages peuvent varier d'un module à l'autre, vérifiez donc toujours trois fois les brochages.

- Le BISS0001 ou le "Micro Power PIR Motion Detector IC" obtient la sortie du capteur et après avoir effectué quelques traitements mineurs, il produit la sortie numérique.

- Le module dispose de deux potentiomètres l'un pour régler la sensibilité (qui va jusqu'à 7 m) et l'autre pour régler le temps pendant lequel le signal de sortie doit rester élevé lorsqu'un objet est détecté (il va de 0,3 s à 5 min).

- Il y a 3 broches supplémentaires sur ce module avec un cavalier entre elles pour sélectionner les modes de déclenchement.

Le premier est appelé "déclenchement non répétable" - celui-ci baisse dès que le temps de retard est écoulé.

Le 2ème est appelé "déclencheur répétable" - il reste élevé tant que l'objet est à proximité et s'éteint une fois que l'objet est parti et que le délai est écoulé. J'utiliserai ce mode pour ce projet.

Si vous souhaitez effectuer un test rapide avant de poursuivre ce didacticiel, veuillez suivre les étapes ci-dessous.

Un test est également une bonne idée pour tester la portée et la durée de la détection.

Étape 4: connexion sans Arduino

- Connectez le VCC au rail +5v de la maquette

- Connectez le GND au rail -ve

- Connectez la LED avec une résistance de 220 ohms à la broche OUT du capteur

Maintenant, lorsque le capteur détecte un mouvement, la broche de sortie deviendra "haute" et la LED s'allumera. Déplacez-vous en avant et en arrière pour connaître la portée de détection. Ensuite, pour tester la durée, marchez devant le capteur, puis éloignez-vous et utilisez un chronomètre pour savoir combien de temps la LED est restée allumée. Vous pouvez régler le temps ou la sensibilité en ajustant les POT sur la carte.

Étape 5: connexion avec Arduino

Maintenant, pour faire de même avec Arduino, connectez le VCC du capteur PIR à la broche 5v d'Arduino.

Connectez ensuite la broche OUTput à D13 et GND à la broche Ground de l'Arduino. Maintenant, connectez la LED avec une résistance de 220 ohms à la broche D2 de l'Arduino. C'est tout, il vous suffit maintenant de télécharger le code et de tester si tout fonctionne comme il se doit. Vous pouvez remplacer la LED par un buzzer (pour déclencher une alarme lorsqu'un objet est détecté) ou un relais pour piloter un circuit haute tension.

Pour en savoir plus sur les relais, veuillez consulter mon tutoriel numéro 4 - "Conduire un relais avec un Arduino".

www.instructables.com/id/Driving-a-Relay-W…

Étape 6: Coder

Le code est très simple

* Commencez par définir les numéros de broche 2 et 13 comme broche LED et broche PIR respectivement

* Ensuite, nous devons définir les modes de broche. La broche LED doit être la broche OUTPUT et la broche PIR la broche INPUT

* Ensuite, nous devons lire la valeur de la broche PIR et voir si elle est HAUTE

* Si la valeur est HAUTE, alors allumez la LED sinon éteignez-la

Étape 7: Domaines d'application des capteurs PIR

Les capteurs PIR peuvent être utilisés pour:

* Automatiser l'ouverture et la fermeture des portes

* Automatiser toutes les lumières extérieures

* Automatisez les lumières du sous-sol, du jardin ou des aires de stationnement couvertes

* Automatiser les lumières du hall d'ascenseur ou des escaliers communs

* Détecter la présence de l'homme et déclencher une alarme

* Créez un système de domotique et de sécurité intelligent, et bien d'autres encore….

Étape 8: Démo

Voici donc ma configuration pour le test du capteur PIR. Le capteur est relié à la planche à pain et se trouve sur la table. Comme je suis devant le capteur, la LED est allumée.

Maintenant, faisons un test rapide. Actuellement, le capteur est dans son état inactif. Je vais passer devant pour activer le capteur. Tada, la LED vient de s'allumer après avoir détecté ma présence. La lumière reste allumée tant que je suis à proximité des capteurs. OK, partons et démarrons mon chronomètre pour voir s'il s'éteint au bout de 5 secondes. Succès, tout a fonctionné comme je le voulais.

Merci encore d'avoir regardé cette vidéo ! J'espère que ça t'aide. Si vous voulez me soutenir, vous pouvez vous abonner à ma chaîne et regarder mes autres vidéos. Merci, ca encore dans ma prochaine vidéo.