Сигнализация для дома с PIR датчиком движения на микроконтроллере PIC12F635

В данной статье описывается сигнализация для дома, построенная на микроконтроллере PIC12F635, который обрабатывает сигналы с PIR датчика движения.

Есть много производителей, которые выпускают инфракрасные модули и почти большинство из этих модулей функционируют по одному и тому же принципу. У них есть один выход, который выдает сигнал высокого уровня (низкого уровня – согласно спецификации конкретного PIR датчика) при обнаружении движения в зоне его действия.

В данной схеме, микроконтроллер PIC12F635 непрерывно контролирует состояние выхода модуля и включает сирену, когда на его выходе появляется высокий уровень.

Немного теории

Некоторые кристаллические диэлектрики обладают свойством генерировать электрический заряд при воздействии на них теплового инфракрасного излучения. Это явление известно как пироэлектричество. Пассивный инфракрасный (PIR) сенсорный модуль работает по тому же принципу.

Тело человека излучает тепло в виде инфракрасного излучения с длинной волны около 9,4 мкм. Присутствие человеческого тела в зоне действия пироэлектрического датчика создает внезапное изменения в его работе.

Модуль PIR датчика имеет в своем составе усилитель слабого сигнала, который усиливает этот сигнал до приемлемого уровня, чтобы его можно было дальше обработать аппаратными средствами. Большинство PIR датчиков требуют некоторого времени для стабилизации, обычно от 10 до 60 секунд. В течение этого времени, его схема адаптируется к окружающей обстановке, поэтому любое движение в его поле зрения нежелательно.

PIR датчик, как правило, имеет дальность действия до 12 метров. Особенностью его является приспособление к медленно изменяющемуся температурному режиму, например, постепенное тепловое изменение, связанное с наступлением дня. Тем не менее, любое резкое изменение обстановки (например, движение человека) вызывает реакцию датчика. Вот почему PIR модуль не следует размещать рядом с обогревательными приборами, которые могут резко изменить температурный фон.

Сенсорные модули PIR обычно имеют три вывода для подключения (плюс, минус, выход).  Так же большинство датчиков снабжены 3-х контактным переключателем с положением H и L. В положении H: при срабатывании PIR датчика, на выходе появляется высокий уровень и остается таким, пока есть движения. В положении L: высокий уровень появляется при движении и  при его исчезновении на выходе появляется низкий уровень.

Передняя часть модуля датчика снабжена линзой Френеля, которая фокусирует ИК излучение на чувствительный PIR элемент.

 Описание работы сигнализации на PIR модуле

Схема сигнализации довольно проста. Источником питания схемы может послужить любой стабилизатор напряжения, к примеру стабилизатор собранный на LM317. Сигнал с модуля PIR датчика контролируется выводом 2 микроконтроллера PIC12F635. Когда обнаруживается движение, на выходе модуля образуется  высокий уровень около 3,3 вольт.

Для получения полного размаха сигнала применен n-p-n транзистор (BC547). Сигнал с коллектора транзистора поступает на вывод 2 DD1. В спокойном состоянии, транзистор заперт, и на коллекторе высокий логический уровень (+5 В). Когда происходит движения, высокий уровень с выхода модуля датчика насыщает транзистор и напряжение на его коллекторе падает до низкого логического уровня.

Перемычка, режима работы модуля, находится в положении H, так что выходной сигнал датчика будет оставаться активным до тех пор, как есть движение. При обнаружение сигнала раздается тревожный сигнал. В качестве звукоизлучателя, в схеме сигнализации, применен пьезоэлектрический зуммер. Пьезоэлектрический зуммер дает максимальное звучание на своей резонансной частоте 3,4 кГц.

Обратите внимание, что PIC12F635 микроконтроллер использует внутренний тактовый генератор на 4,0 МГц.  MCLR и сторожевой таймер отключен.

Скачать прошивку (1,6 KiB, скачано: 2 155)

Источник