2.10 人間の動きを検出

受動型赤外線センサー（PIRセンサー）は、視野内の物体が放出する赤外線（IR）光を測定できる一般的なセンサーです。 簡単に言えば、体から放出される赤外線を受け取り、人や他の動物の動きを検出します。 具体的には、誰かが部屋に入ったとメインコントロールボードに通知します。

PIR モーションセンサーモジュール

必要なコンポーネント

このプロジェクトで必要なコンポーネントは以下のとおりです。

全体のキットを購入する方が確実に便利です、リンクはこちら：

名前

このキットに含まれるアイテム

リンク

ケプラーキット

450以上

Kepler Kit

以下のリンクから個々に購入することもできます。

S/N

コンポーネント

数量

リンク

1

Raspberry Pi Pico W

1

BUY

2

Micro USBケーブル

1

3

ブレッドボード

1

BUY

4

ジャンパーワイヤー

数本

BUY

5

PIR モーションセンサーモジュール

1

BUY

回路図

sch_pir

PIRモジュールが通過する人を検出すると、GP14は高くなり、それ以外の場合は低くなります。

注釈

PIRモジュールには二つの可変抵抗があります：一つは感度を調整し、もう一つは検出距離を調整します。PIRモジュールをより効果的に動作させるには、両方を反時計回りに最後まで回してください。

img_PIR_TTE

配線

wiring_pir

コード

注釈

  • kepler-kit-main/micropython のパス下の 2.10_detect_human_movement.py ファイルを開くか、このコードをThonnyにコピーして、"Run Current Script"をクリックするかF5を押して実行してください。

  • 右下隅の"MicroPython（Raspberry Pi Pico）"インタプリターをクリックするのを忘れないでください。

  • 詳細なチュートリアルについては、 コードを直接開いて実行する を参照してください。

import machine
import utime

pir_sensor = machine.Pin(14, machine.Pin.IN)

def motion_detected(pin):
    print("Somebody here!")

pir_sensor.irq(trigger=machine.Pin.IRQ_RISING, handler=motion_detected)

プログラムが実行された後、PIRモジュールが近くに誰かを検出すると、シェルに「Somebody here!」と表示されます。

もっと詳しく

PIRは非常に敏感なセンサーです。使用環境に適応させるために調整が必要です。2つの可変抵抗がある側を向けて、両方の可変抵抗を反時計回りに最後まで回し、Lと中央のピンにジャンパーキャップを挿入してください。

注釈

  • kepler-kit-main/micropython のパス下の 2.10_pir_adjustment.py ファイルを開くか、このコードをThonnyにコピーして、"Run Current Script"をクリックするかF5を押して実行してください。

  • 右下隅の"MicroPython（Raspberry Pi Pico）"インタプリターをクリックするのを忘れないでください。

  • 詳細なチュートリアルについては、 コードを直接開いて実行する を参照してください。

import machine
import utime

pir_sensor = machine.Pin(14, machine.Pin.IN)

global timer_delay
timer_delay = utime.ticks_ms()
print("start")

def pir_in_high_level(pin):
    global timer_delay
    pir_sensor.irq(trigger=machine.Pin.IRQ_FALLING, handler=pir_in_low_level)
    intervals = utime.ticks_diff(utime.ticks_ms(), timer_delay)
    timer_delay = utime.ticks_ms()
    print("the dormancy duration is " + str(intervals) + "ms")

def pir_in_low_level(pin):
    global timer_delay
    pir_sensor.irq(trigger=machine.Pin.IRQ_RISING, handler=pir_in_high_level)
    intervals2 = utime.ticks_diff(utime.ticks_ms(), timer_delay)
    timer_delay = utime.ticks_ms()
    print("the duration of work is " + str(intervals2) + "ms")

pir_sensor.irq(trigger=machine.Pin.IRQ_RISING, handler=pir_in_high_level)

調整方法と実験結果を一緒に解析しましょう。

img_pir_back

  1. トリガーモード

    コーナーのジャンパーキャップがあるピンを見てみましょう。 それによってPIRは、リピート可能なトリガーモードまたは非リピート可能なトリガーモードに入ります。

    現在、ジャンパーキャップは中央のピンとLピンを接続しており、PIRは非リピート可能なトリガーモードになっています。 このモードでは、PIRが生体の動きを検出すると、約2.8秒間メインコントロールボードに高レベルの信号を送信します。 印刷されたデータで見ると、作業の継続時間は常に約2800ms前後になります。

    次に、下のジャンパーキャップの位置を変更して、中央のピンとHピンを接続し、PIRをリピート可能なトリガーモードにします。 このモードでは、PIRが生体の動きを検出する（センサーの前で静止しているのではなく、動いていることに注意）と、生体が検出範囲内で動き続ける限り、PIRはメインコントロールボードに高レベルの信号を送り続けます。 印刷されたデータで見ると、作業の継続時間は不確かな値になります。

  2. 遅延調整

    左側の可変抵抗は、二つの作業の間隔を調整するために使用されます。

    現在、反時計回りに最後まで回してありますので、PIRは高レベルの作業を送信し終えた後、約5秒のスリープ時間が必要です。この期間中、PIRは目標エリアでの赤外線放射を検出しません。 印刷されたデータで見ると、休眠期間は常に5000ms以上になっています。

    可変抵抗を時計回りに回すと、スリープ時間も増加します。それを時計回りに最後まで回すと、スリープ時間は最大で300秒になります。

  3. 距離調整

    中央の可変抵抗は、PIRの感知距離範囲を調整するために使用されます。

    距離調整の可変抵抗のノブを 時計回り に回すと、感知距離範囲が増加し、最大感知距離範囲は約0-7メートルです。 反時計回り に回すと、感知距離範囲が減少し、最小感知距離範囲は約0-3メートルです。