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2.2.4 PIR

前書き

このプロジェクトでは、人体の赤外線焦電センサーを使用してデバイスを作成する。誰かがLEDに近づくと、LEDは自動的に点灯する。そうでない場合、ライトは消灯する。この赤外線モーションセンサーは、人間や動物が発する赤外線を検出できるセンサーの一種である。

部品

../_images/list_2.2.4_pir1.png

原理

PIRセンサーは、赤外線熱放射を検出し、赤外線熱放射を放出する生物の存在を検出するために使用できる。

PIRセンサーは差動増幅器に接続される2つのスロットに分割される。 静止物体がセンサーの前にあるときはいつでも、二つのスロットは同じ量の放射線を受け取り、 出力はゼロである。動いている物体がセンサーの前にあるときはいつでも、 スロットの一つが他のスロットよりも多くの放射線を受け取り、出力を上下に変動させる。 この出力電圧の変化は、動きの検出の結果である。

../_images/image2111.png

検知モジュールの配線後、1分間の初期化が行われる。初期化中に、モジュールは間隔を置いて0〜3回出力する。その後、モジュールはスタンバイモードになる。干渉信号によって引き起こされる誤動作を避けるために、光源と他の源の干渉をモジュールの表面から遠ざけてください。 風はセンサーにも干渉する可能性があるため、風があまり無くてモジュールを使用することをお勧めする。

../_images/image2121.png

距離調整

距離調整ポテンショメータのノブを時計回りに回すと、検知距離の範囲が広がり、 最大検知距離範囲は約0〜7メートルである。 反時計回りに回すと、検知距離の範囲が狭くなり、最小検知距離の範囲は約0〜3メートルである。

遅延調整

遅延調整ポテンショメーターのノブを時計回りに回すと、検知遅延が増加することも分かる。 検知遅延の最大値は、最大300秒に達する可能性がある。 逆に、反時計回りに回転させると、最小5秒で遅延を短縮できる。

二つのトリガーモード：（ジャンパーキャップを使用して異なるモードを選択する）。

  • H： 繰り返し可能なトリガーモード、人体を感知した後、モジュールは高レベルを出力します。 その後の遅延期間中に、誰かが検知範囲に入ると、出力は高レベルのままになります。

  • L： 繰り返し不可のトリガーモード、人体を感知すると高レベルを出力します。 遅延後、出力は自動的に高レベルから低レベルに変わります。

回路図

../_images/image3271.png

実験手順

ステップ1： 回路を作る。

../_images/image2141.png

ステップ2： コードのフォルダーに入る。

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

ステップ3： コードをコンパイルする。

gcc 2.2.4_PIR.c -lwiringPi

ステップ4： EXEファイルを実行する。

sudo ./a.out

コードの実行後、PIR は周囲を検出し、誰かが通り過ぎるのを感知すると、 RGB LED を黄色に点灯させます。 PIR モジュールには 2 つのポテンショメータがあり、 1 つは感度を調整するためのもので、もう 1 つは検出距離を調整するためのものです。 PIR モジュールがうまく機能するためには、両方を完全に反時計回りに回す必要があります。

../_images/PIR_TTE1.png

コード

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

#define pirPin    0     //the pir connect to 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){ //when initialize wiring failed,print message to screen
        printf("setup wiringPi failed !");
        return 1;
    }
    ledInit();
    pinMode(pirPin, INPUT);
    while(1){
    pir_val = digitalRead(pirPin);
        if(pir_val== 1){ //if read pir is HIGH level
            ledColorSet(0xff,0xff,0x00);
        }
        else {
        ledColorSet(0x00,0x00,0xff);
        }
    }
    return 0;
}

コードの 説明

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

これらのコードは、RGB LEDの色を設定するために使用されます。詳細については、 1.1.2 RGB LED を参照してください。

int main(void)
{
    int pir_val;
    //……
    pinMode(pirPin, INPUT);
    while(1){
    pir_val = digitalRead(pirPin);
        if(pir_val== 1){ //if read pir is HIGH level
            ledColorSet(0xff,0xff,0x00);
        }
        else {
        ledColorSet(0x00,0x00,0xff);
        }
    }
    return 0;
}

PIRが人間の赤外線スペクトルを検出すると、RGB LEDが黄色の光を発する。そうでない場合は、青色の光を発する。