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2.2.4 PIR

Introduzione

In questo progetto realizzeremo un dispositivo utilizzando sensori piroelettrici a infrarossi per il corpo umano. Quando qualcuno si avvicina, il LED si accende automaticamente. Altrimenti, la luce si spegne. Questo sensore di movimento a infrarossi è in grado di rilevare l’infrarosso emesso da esseri umani e animali.

Componenti

../_images/list_2.2.4_pir1.png

Principio

Il sensore PIR rileva la radiazione termica infrarossa, utilizzata per individuare la presenza di organismi che emettono questa radiazione.

Il sensore PIR è suddiviso in due sezioni collegate a un amplificatore differenziale. Quando un oggetto stazionario è davanti al sensore, le due sezioni ricevono la stessa quantità di radiazione e l’uscita è zero. Quando un oggetto in movimento si avvicina, una delle sezioni riceve più radiazione dell’altra, generando un’oscillazione dell’uscita tra alti e bassi livelli. Questa variazione di tensione segnala la rilevazione del movimento.

../_images/image2111.png

Dopo che il modulo di rilevamento è stato collegato, è previsto un minuto di inizializzazione. Durante l’inizializzazione, il modulo emetterà un segnale da 0 a 3 volte a intervalli. Successivamente, il modulo entra in modalità standby. Assicurati di evitare l’interferenza di fonti di luce o altre fonti sul modulo per prevenire falsi allarmi causati da segnali di disturbo. È preferibile anche evitare un’eccessiva esposizione al vento, che potrebbe interferire con il sensore.

../_images/image2121.png

Regolazione della distanza

Ruotando la manopola del potenziometro di regolazione della distanza in senso orario, aumenta la portata massima di rilevamento fino a circa 0-7 metri. Girandola in senso antiorario, la distanza di rilevamento si riduce, raggiungendo un minimo di circa 0-3 metri.

Regolazione del ritardo

Ruotando la manopola del potenziometro di regolazione del ritardo in senso orario, aumenta il ritardo di rilevamento fino a un massimo di 300 secondi. Al contrario, ruotandola in senso antiorario, riduci il ritardo fino a un minimo di 5 secondi.

Due modalità di trigger: (scegli modalità diverse con il ponticello).

  • H: Modalità di trigger ripetibile, dopo aver rilevato una persona, il modulo emette un livello alto. Durante il periodo di ritardo, se qualcuno entra nell’area di rilevamento, l’uscita rimane a livello alto.

  • L: Modalità di trigger non ripetibile, emette un livello alto al rilevamento della persona. Dopo il ritardo, l’uscita passa automaticamente dal livello alto al livello basso.

Schema Elettrico

../_images/image3271.png

Procedure Sperimentali

Passo 1: Costruisci il circuito.

../_images/image2141.png

Passo 2: Accedi alla cartella del codice.

cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/2.2.4/

Passo 3: Compila il codice.

gcc 2.2.4_PIR.c -lwiringPi

Passo 4: Esegui il file eseguibile.

sudo ./a.out

Dopo l’esecuzione del codice, il PIR rileva l’ambiente circostante e fa illuminare l’LED RGB di giallo se rileva qualcuno di passaggio. Sul modulo PIR ci sono due potenziometri: uno regola la sensibilità e l’altro la distanza di rilevamento. Per ottimizzare il funzionamento del modulo PIR, è necessario girarli entrambi in senso antiorario fino in fondo.

../_images/PIR_TTE1.png

Nota

Se il programma non funziona dopo l’esecuzione o viene visualizzato un errore: "wiringPi.h: Nessun file o directory di questo tipo», consulta Il codice C non funziona?.

Codice

#include <wiringPi.h>
#include <softPwm.h>
#include <stdio.h>
#define uchar unsigned char

#define pirPin    0     // pir collegato a GPIO0
#define redPin    1
#define greenPin  2
#define bluePin   3

void ledInit(void){
    softPwmCreate(redPin,  0, 100);
    softPwmCreate(greenPin,0, 100);
    softPwmCreate(bluePin, 0, 100);
}
void ledColorSet(uchar r_val, uchar g_val, uchar b_val){
    softPwmWrite(redPin,   r_val);
    softPwmWrite(greenPin, g_val);
    softPwmWrite(bluePin,  b_val);
}
int main(void)
{
    int pir_val;
    if(wiringPiSetup() == -1){ // se l'inizializzazione di wiring fallisce, stampa un messaggio sullo schermo
        printf("setup wiringPi failed !");
        return 1;
    }
    ledInit();
    pinMode(pirPin, INPUT);
    while(1){
        pir_val = digitalRead(pirPin);
        if(pir_val== 1){ //se il valore letto dal pir è di livello HIGH
            ledColorSet(0xff,0xff,0x00);
        }
        else {
            ledColorSet(0x00,0x00,0xff);
        }
    }
    return 0;
}

Spiegazione del Codice

void ledInit(void);
void ledColorSet(uchar r_val, uchar g_val, uchar b_val);

Questi codici sono utilizzati per impostare il colore dell’LED RGB; per maggiori dettagli, consulta 1.1.2 LED RGB.

int main(void)
{
    int pir_val;
    //……
    pinMode(pirPin, INPUT);
    while(1){
        pir_val = digitalRead(pirPin);
        if(pir_val== 1){ //se il valore letto dal pir è di livello HIGH
            ledColorSet(0xff,0xff,0x00);
        }
        else {
            ledColorSet(0x00,0x00,0xff);
        }
    }
    return 0;
}

Quando il PIR rileva lo spettro infrarosso umano, l’LED RGB emette luce gialla; altrimenti, emette luce blu.