Pour établir Communication sans fil avec un appareil à distance, nous utilisons généralement des ondes radio, des radiations optiques et parfois des ondes acoustiques. Fondamentalement, ces types de communications sans fil modifient leurs fréquences. Toutes ces communications ont des fréquences variables à partir de bandes comme les bandes HF, LF, VHF, UHF, etc. Les rayonnements optiques utilisent la section infrarouge et visible du spectre. Les ondes acoustiques utilisent une partie ultrasonique du spectre de fréquences et les ondes micro et millimétriques sont appelées ondes radio.

Capteur infrarouge passif

Le rayonnement infrarouge est la section du spectre électromagnétique qui a des longueurs d'onde plus petites que les micro-ondes et plus longues que les longueurs d'onde de la lumière visible. La région infrarouge est de 0,75 um à 1000 um et, les ondes IR sont trop petites pour être vues avec les yeux humains.Si la région de longueur d'onde est de 0,75 um à 3 um - elle est appelée comme proche infrarouge, la région de 3 um à 6 um est appelée comme milieu infrarouge et, si la région est supérieure à 6um, on l'appelle infrarouge lointain.

Ces radiations ont été largement utilisées dans divers capteurs et gadgets électroniques. Depuis les télécommandes de télévision jusqu'aux appareils complexes comme les équipements de vision nocturne, les ondes infrarouges sont utilisées. La section suivante traite de la Les bases du capteur PIR et ses applications .

Capteur infrarouge passif (PIR)

Le terme PIR est la forme abrégée du PassiveInfra Red. Le terme «passif» indique que le capteur ne participe pas activement au processus, ce qui signifie qu'il n'émet pas lui-même les signaux IR référencés, mais détecte plutôt passivement les radiations infrarouges provenant du corps humain dans la zone environnante.

Capteur PIR

Les radiations détectées sont converties en une charge électrique, qui est proportionnelle au niveau détecté du rayonnement. Ensuite, cette charge est encore améliorée par un FET intégré et envoyée à la broche de sortie de l'appareil qui devient applicable à un circuit externe pour un déclenchement et une amplification supplémentaires des étages d'alarme.La portée du capteur PIR est jusqu'à 10 mètres à un angle de + 15o ou -15o.

L'image ci-dessous montre une configuration de broches typique du capteur PIR, qui est assez simple pour comprendre les brochages et, on peut facilement les organiser dans un circuit de travail à l'aide des points suivants:

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Configuration des broches du PIR

Les capteurs infrarouges passifs se composent de trois broches comme indiqué dans le schéma ci-dessus.

La broche 1 correspond à la borne de drain de l'appareil, qui doit être connectée à l'alimentation positive 5V DC.
La broche 2 correspond à la borne source de l'appareil, qui doit être connectée à la borne de terre via une résistance de 100K ou 47K. La broche 2 est la broche de sortie du capteur et le signal infrarouge détecté est transmis à un amplificateur à partir de la broche 2 du capteur.
La broche 3 du capteur est reliée à la terre.

Principe de fonctionnement du capteur PIR

Les capteurs PIR sont plus compliqués que les autres capteurs car ils se composent de deux fentes. Ces fentes sont constituées d'un matériau spécial sensible aux IR. La lentille de Fresnel est utilisée pour voir que les deux fentes du PIR peuvent voir au-delà d'une certaine distance. Lorsque le capteur est inactif, les deux fentes détectent la même quantité d'IR.La quantité ambiante rayonne de l'extérieur, des murs ou de la pièce, etc.

Lorsqu'un corps humain ou un animal passe, il intercepte la première fente du capteur PIR. Cela provoque un changement différentiel positif entre les deux bissectes. Lorsqu'un corps humain quitte la zone de détection, le capteur génère un changement différentiel négatif entre les deux bissectes. Le capteur infrarouge lui-même est logé dans un métal hermétiquement scellé pour améliorer l'humidité / la température / le bruit / l'immunité. Il y a une fenêtre qui est faite d'un matériau de silicium généralement revêtu pour protéger l'élément de détection.

Capteur PIR fonctionnant

Un circuit de détection de mouvement utilisant un capteur PIR

Dans le segment ci-dessus, nous avons appris le brochage d'un capteur PIR, passons maintenant à l'étude d'une application simple du capteur PIR. Le diagramme ci-dessous illustre un circuit de capteur PIR de détecteur de mouvement . En présence d'une énergie IR humaine ou d'un rayonnement, le capteur infrarouge détecte l'énergie et la convertit immédiatement en impulsions électriques minuscules, suffisamment pour activer le transistor BC547 en conduction et faire descendre son collecteur.

Circuit de détection de mouvement à l'aide d'un capteur PIR

En tant que comparateur, l'IC741 est configuré, composé de 8 broches. Dans lequel la broche3 est allouée comme entrée de référence, tandis que la broche2 est l'entrée de détection. Lorsque la borne de collecteur du transistor devient basse, alors la broche de potentiel2 du circuit intégré devient inférieure à la broche de potentiel3. Immédiatement, il rend la sortie du circuit intégré élevée, déclenchant le pilote de relais composé d'un autre transistor et d'un relais. Le relais se déclenche et allume le dispositif d'alarme, qui est connecté au circuit.

Le condensateur 100uF / 25V garantit que le relais reste allumé même après la désactivation du capteur infrarouge passif, éventuellement en raison de la sortie de la source de rayonnement. Le capteur PIR doit être correctement enfermé dans un couvercle de lentille de Fresnel pour s'assurer que son efficacité est suffisamment améliorée.

Projets basés sur des capteurs PIR avec des résumés

En comprenant l'utilisation et les limites des capteurs, donne une idée claire du développement des projets. Projets de niveau avancé tels que SCADA, contrôle de logique floue , l'acquisition de données adopte généralement systèmes embarqués et ces projets nécessitent une connaissance du domaine logiciel, en particulier le langage C. Ici, les détails de quelques projets basés sur des capteurs infrarouges passifs avec une description sont donnés ci-dessous.

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Système d'ouverture de porte automatique basé sur un capteur PIR

L’objectif principal de ce projet est l’ouverture et la fermeture des portes, dans les endroits où la présence d’une personne est obligatoire - par exemple, les hôtels, les centres commerciaux, les théâtres, etc. ce projet consiste en un capteur PIR qui détecte la présence du corps humain et envoie des impulsions au Microcontrôleur 8051 . Ce microcontrôleur contrôle le pilote du moteur en envoyant des impulsions appropriées à son entrée et en activant les broches.

Système d'alarme de sécurité basé sur un capteur PIR

L'intention principale de ce projet est d'assurer la sécurité. Ce projet est basé sur un capteur PIR avec un circuit intégré qui génère une sirène. Ce capteur détecte le rayonnement infrarouge émis par les humains et donne ensuite une sortie numérique. Cette sortie numérique est appliquée au CI UM3561. Ainsi, il génère le son lorsqu'un corps humain est détecté. L'IC UM3561 est un IC ROM, qui génère plusieurs tonalités de sirène telles que les sirènes de pompiers, les sirènes d'ambulance, le son des mitrailleuses et les sirènes de police.

Robot de détection humaine utilisant un capteur PIR

Le robot de détection humaine utilisant le capteur PIR détecte principalement l'homme, et il est basé sur un Microcontrôleur 8 bits . Un capteur infrarouge passif utilisé pour détecter les êtres humains et ce projet est principalement utilisé pour sauver les personnes coincées dans les débris lors d'un tremblement de terre. Cela ramène les humains coincés sous les débris à la surface, les sauvant ainsi efficacement.

Commande de moteur pas à pas basée sur un capteur PIR

L'objectif principal de ce projet est de contrôler un moteur pas à pas à l'aide d'un capteur PIR. Ce projet est principalement basé sur le technologie robotique . Cette technologie est principalement utilisée pour les applications avancées. Dans ce projet, un capteur PIR interne est utilisé pour d'excellentes performances - un capteur IR est utilisé dans systèmes d'alarme antivol , interrupteurs d'éclairage, surveillance de la présence des visiteurs et robots. En robotique, les moteurs pas à pas sont largement utilisés et offrent une rotation continue ainsi qu'une précision incroyable.

Ainsi, un aperçu des bases du capteur PIR et de ses applications a été discuté. Ces capteurs sont utilisés dans de nombreuses applications telles que la surveillance en temps réel y compris la santé physique, systèmes de sécurité électroniques , etc. En dehors de cela, pour toute aide concernant ce sujet ou idées de projets basés sur des capteurs , vous pouvez nous contacter en commentant dans la section commentaire ci-dessous.

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