PIR 传感器如何工作以及如何与 Arduino 一起使用

在本 Arduino 教程中，我们将了解 PIR 传感器的工作原理以及如何将其与 Arduino 板一起用于检测运动。您可以观看以下视频或阅读下面的书面教程。

工作原理

首先解释一下工作原理。该模块实际上由一个热释电传感器组成，该传感器在受热时会产生能量。

这意味着当人体或动物身体进入传感器的范围内时，它会检测到运动，因为人体或动物身体会以红外辐射的形式发出热能。这就是传感器名称的来源，即被动红外传感器。而“无源”一词是指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发出的能量来工作。

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

HC-SR501 PIR 传感器模块

该模块只有三个引脚，一个接地和一个用于为模块供电的 VCC，以及一个输出引脚，如果检测到物体，它会提供高逻辑电平。它还有两个电位器。一个用于调整传感器的灵敏度，另一个用于调整检测到物体时输出信号保持高电平的时间。这个时间可以在 0.3 秒到 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”，其工作原理是：当传感器输出为高电平且延迟时间结束时，输出将自动由高电平变为低电平。另一种称为“可重复触发”的模式将一直保持输出高电平，直到检测到的物体出现在传感器的范围内。

本教程需要的组件

您可以从以下任何网站获取组件：

HC-SR501 PIR 传感器模块……..
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

作为本教程的示例，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。这是电路原理图。传感器的输出引脚将连接到 Arduino Board 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并打开高压灯。

有关继电器模块工作原理的更多详细信息，您可以查看我的 Arduino 继电器教程。（请记住，我们在示例中使用了高压，因此您应该非常小心，因为我不对您的行为承担任何责任）

源代码

这是此示例的 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，我们将读取传感器的输出，如果其为高电平或检测到物体，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。

/*     Arduini PIR Motion Sensor Tutorial
 *      
 *  by Dejan Nedelkovski, www.HowToMechatronics.com
 *  
 */
int pirSensor = 8;
int relayInput = 7;

void setup() {
  pinMode(pirSensor, INPUT);
  pinMode(relayInput, OUTPUT);  
}

void loop() {
  int sensorValue = digitalRead(pirSensor);

  if (sensorValue == 1) {
    digitalWrite(relayInput, LOW); // The Relay Input works Inversly
  }
}Code language: Arduino (arduino)

该示例的演示可以在上面附加的视频末尾看到。请注意，在为传感器模块供电后，它需要大约 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，继电器将激活灯。但请注意，即使您不断移动您的手，灯也会在调整的延迟时间结束后关闭，因为 PIR 传感器处于“不可重复触发”模式。如果将带跳线的传感器切换到“可重复触发”模式并不断移动手，则灯也会一直亮着，并且在移动消失并且设置的延迟时间结束后会关闭。