注釈

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2.7 PIRセンサー

はじめに

Passive Infrared（PIR）センサーは、人や動物から放射される赤外線を検知するモーション検出デバイスです。このプロジェクトでは、PIRセンサーを使用して動きを検出する方法を学びます。

必要なもの

このプロジェクトに必要なコンポーネントは以下のとおりです。

COMPONENT INTRODUCTION	PURCHASE LINK
PIRモーションセンサーモジュール	購入
ジャンパーワイヤー	購入
Fusion HAT+	-
Raspberry Pi	-

回路図

以下は、このプロジェクトの回路図です。

配線図

以下の図を参考にして回路を組み立ててください。

回路図に従って、RGB LEDとPIRセンサーが正しいGPIOピンに接続されていることを確認してください。

注釈

PIRモジュール上の2つの可変抵抗を調整して、感度と検出距離を最適化してください。最良の結果を得るには、両方を反時計回りに回して最大設定にしてください。

サンプルの実行

このチュートリアルで使用するすべてのサンプルコードは ai-lab-kit ディレクトリに含まれています。以下の手順に従ってサンプルを実行してください。

cd ~/ai-lab-kit/python/
sudo python3 2.7_PIR.py

このPythonスクリプトは、PIR（Passive Infrared）モーションセンサーを使用して動きを監視します。実行すると、次のように動作します。

動きが検出された場合: コンソールに "Detected Barrier!" と表示されます。
動きが検出されない場合: コンソールに "No Barrier" と表示されます。
プログラムは継続的に動作し、モーションイベントを待機します。Ctrl+C を押すことで終了できます。

コード

以下は、このプロジェクトで使用するPythonコードです。

#!/usr/bin/env python3
from fusion_hat.pin import Pin, Mode, Pull
from signal import pause  # Import pause function from signal module

# Initialize a PIR Module object on GPIO pin 17
pir = Pin(17, mode=Mode.IN, pull=Pull.DOWN)

def detect():
   if pir.value() == 1:  # Check if the PIR Module is triggered
      print("Detected Barrier!")
   else:
      print("No Barrier")

try:
   pir.when_activated = detect  # Set up an interrupt to detect changes in the pir sensor state
   pir.when_deactivated = detect

   # Run an event loop that waits for button events and keeps the script running
   print("CTRL + C to exit")
   pause()

except KeyboardInterrupt:
   # Handle KeyboardInterrupt (Ctrl+C) to exit the loop gracefully
   pass

コードの解説

インポート:
```
from fusion_hat.pin import Pin, Mode, Pull
from signal import pause  # Import pause function from signal module
```
このスクリプトでは、PIRセンサーを制御するために fusion_hat ライブラリを使用し、プログラムの待機と終了処理のために signal モジュールを使用します。
初期化:
```
pir = Pin(17, mode=Mode.IN, pull=Pull.DOWN)
```
この行では、PIRセンサーをGPIO17に初期化し、内部プルダウン抵抗を有効にしています。

メインループ:

def detect():
   if pir.value() == 1:  # Check if the PIR Module is triggered
      print("Detected Barrier!")
   else:
      print("No Barrier")

try:
   pir.when_activated = detect  # Set up an interrupt to detect changes in the pir sensor state
   pir.when_deactivated = detect

   # Run an event loop that waits for button events and keeps the script running
   print("CTRL + C to exit")
   pause()

except KeyboardInterrupt:
   # Handle KeyboardInterrupt (Ctrl+C) to exit the loop gracefully
   pass

PIRセンサーによって検出される動きを継続的に監視します。
動きが検出されると、"Detected Barrier!" というメッセージを表示します。
動きが検出されない場合は、"No Barrier" というメッセージを表示します。

トラブルシューティング

動きが検出されない:
- 原因: PIRセンサーの配線または設定が正しくない可能性があります。
- 対処方法:
  - PIRセンサーがGPIO17、電源、GNDに正しく接続されていることを確認してください。
  - 必要に応じて、センサーの感度および遅延時間の可変抵抗を調整してください。

拡張アイデア

音によるフィードバック: 動きが検出されたときにブザーを鳴らすようにできます。

from fusion_hat import Buzzer
buzzer = Buzzer(Pin(22))
if pir.value() == 1:
   buzzer.on()
else:
   buzzer.off()

データログ記録: 動きの検出イベントをタイムスタンプ付きでファイルに保存し、あとで分析できるようにします。
```
with open("motion_log.txt", "a") as log_file:
   log_file.write(f"Motion detected at {time.time():.3f}\n")
```

まとめ

このプロジェクトでは、PIRセンサーの使い方を学びました。モーション検出制御の基本を理解することで、このプロジェクトをセキュリティシステム、自動照明、インタラクティブデバイスなど、より高度なアプリケーションへ発展させることができます。PIRセンサーは汎用性が高く扱いやすいため、DIYから実務用途まで幅広いプロジェクトで活用できる優れたコンポーネントです。