该帖子解释了一种方法,该方法可以用于增强被动红外传感器的能力,以检测静态或文具人的存在。通常使用传统的PIR传感器无法实现此功能。
PIR如何检测人的存在
我已经讨论了许多基于PIR的运动检测器应用程序在这个网站,然而所有这些应用程序需要人类的存在是不断在运动为了保持PIR检测他们的存在,这似乎是一个很大的缺点,阻止这些单位感应一个常数或静止的人类居住。
然而,上述解释的缺点背后是有原因的。传统的PIR传感器通过前镜头上的两个平行槽感知来自人体的红外信号,只有当红外信号在这些感知槽(“视觉”)之间交叉时,它的内部电路才会激活。
红外信号在传感槽之间的交叉使PIR电路将信息转换为两个相应的交替脉冲,然后对其进行整流,在PIR的输出引脚处产生触发电压。
PIR无法检测文具目标
这意味着如果IR源极动态,它不会提示PIR模块在其输出引脚上产生任何触发。它还意味着来自源的IR信号应该以某种方式继续穿过给定的PIR检测槽,以便使其感知在区域内的给定人。
似乎没有直接或简单的补救措施,因为PIR模块无法在内部修改,这将该装置捕获了检测静止的人类存在。
然而,一个合乎逻辑的观察告诉我们,如果它是一个变化的红外源,可能需要保持PIR模块的激活,那么为什么不强迫PIR本身在一个恒定的运动,而不是被试。
这个概念可以从下面的GIF仿真中可视化,它显示了一个振荡的PIR模块和一个静止的人在检测区域。
在这里,我们可以了解振荡的PIR如何适应问题,并转换为甚至静态IR受试者的检测。
这之所以成为可能,是因为PIR模块通过其运动,将静止的红外源转换为跨越其两个接收槽的连续变化的红外成像。
虽然这个想法看起来很复杂,但实际上可以使用缓慢振荡的PWM控制电动机电路来解决。
我们将在以下部分中学习整个机制和电路细节。
正如我们已经讨论过的,传统的PIR模块只能检测运动的活体,不能识别静止的目标,这使得其作为人体运动检测器的应用受到限制。
对于检测Motiolesss人类占用的应用程序在这种情况下必须成为必需的传统PIR可能变得无用,并且可能需要一些外部安排来升级自己。
设计PIR来探测静止目标
在上面的章节中,我们了解到PIR模块本身可以移动到给定的半径上,从而实现所需的静态目标检测,而不需要目标处于运动状态。
在下面的章节中,我们将学习一个简单的电路机制,它可以与一个PIR安装在一个小型直流电机上,用于提出的振荡。
PWM /触发器控制电机驱动器
系统基本上需要PWM控制的速度测定和触发器转换电动机。下图展示了如何借助一个简单的电路将这些特性归因于PIR电机:
所示电路利用单个IC HEF40106六十六进制反相施密特栅极IC,其包括6个逆变器而不是门。
栅极N1和N2被配置为产生可调节的PWM输出,其馈送到形成缓冲器的栅极N4,N5,N6。
这些缓冲栅极的公共输出终止于电动机驱动器MOSFET的栅极。
通过P1设置PWM内容,最后通过一组DPDT继电器触点将P1施加到所连接的电机上。
这些继电器触点确定电机运动的方向(顺时针或逆时针)。
这个触发器DPDT继电器触点由一个围绕栅极N3配置的稳定定时器控制,其中电容C3/R3决定继电器需要切换的速率,以允许电机始终改变其旋转方向。
上述设计允许电机执行所需的缓慢来回振荡运动跨越给定的径向区域。
C3可能选择启动转换每5到6秒后,和PWm可能调整,使极电动机运动缓慢,因为它只需要确保槽的PIR跨越目标的红外信号及时。
然而,由于电机操作缓慢,因此需要通过延迟关闭定时器来维持来自PIR的输出,使得连接的负载不会关闭和开启,而电机运动交替地通过人类占用的IR线路切断。
延迟计时器
以下延时定时器电路级可以使用,这确保每次PIR输出产生所感测的脉冲时,都会将来自定时器的延迟扩展为5到10秒,并且在该过程期间永不中断连接的负载。
在上面的设置中,我们可以看到电机从PWM/触发器阶段接收其电气驱动电源,正如前面所讨论的。
可以看到电动机的主轴与PIR钳位的水平轴连接,使得当电动机移动时,PIR通过相应地改变径向和来回运动。
虽然诱导上述PIR运动,以短替换脉冲的形式检测来自区域中的固定目标的IR信号,其在用蓝线指示的PIR的输出销处产生。
这些脉冲被应用到1000uF电容上,每个脉冲都会给电容充电,并确保BC547在整个过程中保持导电模式而不中断。
包括BC557阶段的继电器驱动器响应于来自BC547收集器的上述稳定信号,并且只要PIR导致检测人类存在,就可以保持继电器。
因此,由于在该区域存在一个静止的人,继电器负载保持持续激活。
然而以防人类占用移除或目标远离欧元区,延迟计时器阶段保持继电器和规定的负载激活5到10秒后关闭了永久,直到区再次捕捉到潜在的红外发射源。
零件清单
- R1, r4 = 10k
- R2 = 47欧姆
- P1 = 100k锅
- D1, d2 = 1n4148
- D3 = MUR1560
- C1, C2 = 0.1 uf / 100 v
- Z1 = 15v, 1/2瓦特
- Q1 = IRF540
- Q2 = BC547.
- N1 --- N6 = IC MM74C14
- DPDT = DPST开关或DPDT继电器
- R3, C3是通过一些试验和错误来确定的
更新:
通过采用以下GIF模拟所示的信号斩波电路,可以简化用于检测静态人类存在的检测的PIR电路:
仔细的检查表明,实际上一个振荡运动是不需要的,电机和斩波叶片可以通过保持自由旋转电机转速较低.
这也将有效地完成预定的静态PIR传感操作。
视频演示证明了PIR的静态人体检测
斯瓦格,我很乐意看到你提到的视频。
嗨,Vivek,你可以在这里观看:
https://youtu.be/wcN1ktOen0c
亲爱的宝贝,我很尊重你的专业知识,我确定它会在发动机发热时产生假触发。我投入了大量的技能和时间(也看邮件时间)。我也看了你的视频,它没有缺点,但可能太短,电机加热。
亲爱的Vivek,
首先,电机无论运行多长时间都不应该发热,主要是因为它应该运行得很慢,没有任何负载。或者,您可以在电机体和PIR之间放置一个分区,以阻止任何类型的辐射。
亲爱的Swag,我同意sreejith的观点。实际上,这个视频并没有显示如果人不在,轮子在旋转会发生什么。它让灯一直亮着。可能是马达发热。没有解决的老板
Vivek,
PIR不会检测到电动机干扰。你几乎测试了设置了吗?但是,您必须首先确保您的PIR电路在没有电机组件的情况下正常工作。
刚才确认! !马达对PIR没有影响,在没有人的情况下,PIR完全关闭。这个设计只需要改进一处。用单杆螺旋桨代替轮子,因为轮子的安排不能从更远的距离探测人类。
所以视频中显示的概念是正确的,并且已经解决了!
是的,没有马达也能很好地工作。会给出你的建议并回复吗
好吧!
它肯定通过电动机的热量激活。如果您希望看到它的生活,我也可以通过视频通话
当然不行,我还可以给你看我的视频。您的系统不稳定或有其他故障。
PIR将仅与人类或动物IR一起激活,而不是来自任何其他灯光,烙铁或任何其他源的热量。
优秀的思想兄弟,通过移动传感器,他们可以感觉到非移动的人。
如果我用挂钟而不是马达来移动传感器呢?
感谢Riky,根据我的说法,壁钟摆不足以承受PIR传感器的负载。
然而,你可以使用钟摆在一个固定的PIR前振荡,这将非常有效地完成工作……
我已经在步进电机(28byJ-48)上有了PIR的这个项目,用PIR调整速度,并显示出任何人类存在的虚假触发器。我改变了快速和慢的速度。但它显示了假触发,另外三个PIR也检查。没有成功。
该设计由本网站的一个专用读者测试,您可以在以下文章中看到视频和相关详细信息
//www.addme-blog.com/automatic-pir-solar-home-lighting-circuit/
在你的情况下,可能是PIRs能够检测到某种形式的IR干扰,因此被触发。
嗨Swagatam先生。
我认为光学直升机或快门也会做同样的事情;只是通过将一个电光斩波器(如液晶百叶窗)或机械旋转直升机磁盘PIR传感器前面的孔,一个静态PIR传感器将做同样的事情,应该没有问题,如果温度梯度的直升机和视场PIR传感器是并非如此。
另一种做法的想法是将一个或多个(取决于到PIR传感器的距离)在静态PIR传感器的观察领域中的微小或大型闪烁的白炽灯;通过调整闪烁脉冲来如此逻辑地,也可以检测静止目标。
致以最亲切的问候。
PIR使用一对红外传感器以差分传感模式进行工作,这需要源红外信号穿过这对传感器,从而使系统能够将它们转换成脉冲周期。除非目标通过这两个传感器顺序PIR不会正确响应....如果使用了快门,则差动传感器将不能按规定的方式运行。第二种方法无关紧要,因为PIR检测是基于生命体的红外,不需要可见光,白炽灯实际上会由于自身的红外发射而产生错误检测
这是一个非常好的想法!