PIR传感器如何工作以及如何与Arduino开发板一起使用

风筝

在本篇文章中，我们将学习PIR传感器的工作原理以及如何将其与Arduino开发板一起用于检测人体运动。

PIR传感器如何工作

首先让我们来了解一下工作原理。该模块实际上由一个热电传感器组成，该传感器在受热时会产生能量。

这意味着当人或动物体进入传感器的范围时，它将检测到移动，因为人体或动物体以红外辐射的形式发射热能。这就是传感器名称的来源，被动式红外线传感器（Passive Infra-Red Sensor）。术语“被动”意味着传感器不使用任何能量进行检测，它只是通过检测其他物体释放的能量来工作。

该模块还包括一个名为菲涅耳透镜的专门设计的盖子，它将红外信号聚焦到热释电传感器上。

PIR传感器模块HC-SR501

该模块只有三个引脚，用于为模块供电的接地和VCC，以及一个在检测到物体时提供高逻辑电平的输出引脚。它还有两个电位器。一个用于调节传感器的灵敏度，另一个用于调节检测到物体时输出信号保持高电平的时间。此时间可在0.3秒至5分钟之间调整。

该模块还有三个引脚，其中两个引脚之间有一个跳线。这些引脚用于选择触发模式。第一个称为“不可重复触发”，其工作方式如下：当传感器输出为高电平且延迟时间结束时，输出将自动从高电平变为低电平。另一种称为“可重复触发”的模式将始终保持输出高电平，直到检测到的物体出现在传感器的范围内。

所需的组件

本篇文章使用的组件如下所示：

●    PIR传感器模块HC-SR501

●    5V继电器模块

●    Arduino开发板

●    面包板和跳线

●    电缆、插头、插座

电路原理图

作为本文的一个示例，我将制作一个电路，当传感器检测到物体时，该电路将打开高压灯。以下是电路原理图。传感器的输出引脚将连接到Arduino开发板上的8号引脚，当检测到物体时，7号引脚将激活继电器模块，高压灯将亮起。

有关继电器模块如何工作的更多详细信息，您可以查看我的Arduino继电器教程。

源代码

以下是这个例子的Arduino代码。这很简单。我们只需要将PIR传感器引脚定义为输入，将继电器引脚定义为输出。使用digitalRead()函数，我们读取传感器的输出，如果它为高电平或如果检测到一个对象，它将激活继电器。为了激活继电器模块，我们将发送一个逻辑低电平，因为继电器输入引脚反向工作。

1. /*     Arduini PIR Motion Sensor Tutorial
   
2. *      
   
3. *  by Dejan Nedelkovski, www.HowToMechatronics.com
   
4. *  
   
5. */
   
6. int pirSensor = 8;
   
7. int relayInput = 7;
   
8. void setup() {
   
9.   pinMode(pirSensor, INPUT);
   
10.   pinMode(relayInput, OUTPUT);  
    
11. }
    
12. void loop() {
    
13.   int sensorValue = digitalRead(pirSensor);
    
14.   if (sensorValue == 1) {
    
15.     digitalWrite(relayInput, LOW); // The Relay Input works Inversly
    
16.   }
    
17. }

复制代码

请注意，在为传感器模块供电后，需要大约20-60秒来“预热”才能正常工作。 现在，当您将手放在传感器前面时，继电器将点亮灯。 但请注意，即使您经常移动手，在调整的延迟时间结束后，灯将熄灭，因为PIR传感器处于“不可重复的触发”模式。 如果您使用跳线将传感器更改为“可重复触发”模式并且您不断移动手，则灯将持续亮起，并且在移动消失且设置的延迟时间结束后它将熄灭。