Взаимодействие PIR датчика с микроконтроллером 8051

PIR датчики широко используются в устройствах обнаружения движения. Эта статья посвящена взаимодействию датчика PIR с микроконтроллером 8051. Практическая система охранной сигнализации с использованием PIR-датчика и микроконтроллера 8051 также включена в конце этой статьи. Прежде чем перейти к сути статьи, давайте посмотрим на датчик PIR и его работу. Датчик PIR является аббревиатурой от пассивного инфракрасного датчика. Он измеряет количество инфракрасной энергии, излучаемой объектами перед ней. Они не излучают никакого излучения, а ощущают инфракрасные волны, излучаемые или отражаемые объектами. Сердцем ПИР-датчика является твердотельный датчик или массив таких датчиков, изготовленных из пироэлектрических материалов. Пиро-электрический материал является материалом, благодаря которому он генерирует энергию при воздействии излучения. Нитрид галлия является наиболее распространенным материалом, используемым для построения ПИР-датчиков. Подходящие линзы устанавливаются спереди датчика для фокусировки входящего излучения на поверхность датчика. Когда когда-либо объект или человек проходит через датчик, изменяется интенсивность входящего излучения по отношению к фону. В результате изменяется и энергия, создаваемая датчиком. Подходящие схемы формирования сигнала преобразуют изменение энергии в подходящий выход напряжения. Простыми словами, выход модуля PIR-датчика будет HIGH, когда в его поле зрения есть движение, и выход будет LOW, когда нет движения.

DSN-FIR800 - это модуль датчика PIR, используемый в этом проекте. Его изображение показано выше. Он работает от 4,5 до 5 В, а ток под током меньше 60 мкА. Выходное напряжение будет 3,3 В при обнаружении движения и 0 В при отсутствии движения. Конус зондирования составляет 110 °, а диапазон чувствительности - 7 метров. Время задержки по умолчанию - 5 секунд. На сенсорном модуле имеется два предустановленных резистора. Один используется для регулировки времени задержки, а другой используется для настройки чувствительности. Для получения дополнительной информации см. Техническое описание DSN-FIR800. 8051 учитывает любое напряжение между 2 и 5 В на его порту, как HIGH, и любое напряжение от 0 до 0,8 В как LOW. Поскольку выход модуля PIR-датчика имеет только две ступени (HIGH (3,3 В) и LOW (0V)), он может быть непосредственно связан с микроконтроллером 8051. Ниже приведена принципиальная схема сопряжения ПИР-датчика с микроконтроллером 8051.

Схема, показанная выше, будет считывать состояние выхода датчика PIR и включать светодиод при обнаружении движения и выключать светодиод, если обнаружено движение не обнаружено. Выходной контакт ПИР-датчика подключается к выходу порта 3.5 на 8051. Резистор R1, конденсатор C1 и кнопочный переключатель S1 образуют схему сброса. Конденсаторы C3, C4 и кристаллы X1 связаны с контуром генератора. C2 - только развязывающий конденсатор. Светодиод подключается через порт 2.0 микроконтроллера. Транзистор Q1 используется для переключения светодиода. R2 ограничивает базовый ток транзистора, а R3 ограничивает ток через светодиод. Ниже приведена программа для интерфейса PIR-датчика до 8051.

Программа.
PIR EQU P3.5
LED EQU P2.0
ORG 00H
CLR P2.0
SETB P3.5
HERE:JNB PIR, HERE
SETB LED
HERE1:JB PIR,HERE1
CLR LED
SJMP HERE
END

Состояние выхода датчика PIR проверяется с помощью инструкций JNB и JB. Код «ЗДЕСЬ: JNB PIR, ЗДЕСЬ» петли там до тех пор, пока выходной сигнал датчика PIR не будет высоким. Когда он становится HIGH, это означает обнаружение движения, и программа устанавливает P2.O HIGH, чтобы включить светодиод. Выходной контакт датчика PIR остается HIGH в течение 5 секунд после обнаружения движения. Код «ЗДЕСЬ1: JB ПИР, ЗДЕСЬ1» пеет туда, пока выход датчика PIR не станет низким. Когда он становится LOW, цикл выходит, а порт 2.0 - LOW для отключения светодиода. Затем программа возвращается к метке «ЗДЕСЬ», и весь цикл повторяется.