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PIR 센서 – 위키백과, 우리 모두의 백과사전

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[아두이노 강좌] 적외선 PIR센서 인체감지 모션센서

적외선 PIR 센서(HC-SR501) 보러가기~(클릭)

​근적외선 PIR센서 인체감지 모션센서

적외선 PIR센서(PIR, Passive Infrated Sensor)는말그대로수동적외선센서로써적외선을통해 사람의 움직임(모션, motion)을 감지하는센서입니다. 감지각도범위안에적외선(빛)의변화가있을시High(1) 신호를, 없을시Low(0) 값을출력하는센서입니다.

구성품

■ 근적외선(PIR) 인체감지 모션센서 1개

제품 특성

■ 사람의 몸에서 방사되는 적외선을 센싱하여 움직임(모션)이 있는지 없는지를 판단하는 센서입니다.

■ 감지 범위: 정면으로부터 110도

■ 덮개는 편광필터입니다.

■ 센서 감도조절, Delay 시간조절 가변저항

■ 동작 전압: 5~20V

■ 출력 전압: 3.3V

■ 핀 간격: 2.54mm

그림. 근적외선(PIR) 인체감지 모션센서 기능 및 핀 설명

센서 원리

■ 실생활에 사용되는 PIR 센서

– 일반 건물의 복도, 현관문의 천장 등에 부착되어 사람이나 동물과 같은 움직임을 감지하면 조명을 켜고 꺼주는 센서를 인체

감지 센서 (PIR Sensor, Passive Infrared Sensor)라고 합니다.

■ 정의

PIR Sensor는 적외선을 받아들이는 센서입니다. 적외선 인체감지 센서로 많이 알려져 있지만 보다 정확한 표현은 ‘ 일정한

​ 적외선을 띈 움직임는 물체를 감지하는 센서’ 입니다. 일정한 양의 적외선을 띈 물체가 움직이면 이를

​감지 하여 출력을 내므로 움직임이 없으면 출력 또한 발생하지 않습니다.

■ 동작원리

1) 동작 과정

– 인체에서는 약 9 ㎛ ~ 11㎛ 정도의 적외선이 방출되며 방출된 적외선이 집광렌즈인 Fresnel Lens를 통과하여 센서 표면부에 ​

위치한 Window에 닿게 됩니다. 이 적외선 신호가 전압으로 출력되어 센서에 내장된 증폭기로 전달되고 최종적으로 조명의

​On/Off 를 하게 됩니다.

1) F-Lens(Fresnel Lens)의 역할

– Fresnel Lens는 집광렌즈로써 인체로부터 발생된 적외선을 통과시키고 센서 표면부에 위치한 Window에 적외선을 모아주는 ​

역할을 합니다. 또한 감지거리 확대와 감도를 극대화 시키고 외부 환경 요소로부터 센서를 보호하는 역할을 합니다.

2) Window의 역할

– 센서에서 캡 모양의 Fresnel Lens를 분리시키면 표면부에 직사각형 형태의 작은 Window가 있으며 일종의 편광필터 입니다.

이 Window는 일정한 주파수 대역의 적외선만 통과시키는 역할을 하므로 센서에서 매우 중요한 부분입니다.

근적외선(PIR) 인체감지 모션센서 사용하기

■ 아두이노와 PIR 센서 연결하기

<회로 연결 사진>

<실제 연결 사진>

■ 코딩 예제

int ledPin1 = 9 ; // 1번 LED int ledPin2 = 8 ; // 2번 LED int inputPin = 7 ; // 센서 신호핀 int pirState = LOW; // 센서 초기상태는 움직임이 없음을 가정 int val = 0 ; // 센서 신호의 판별을 위한 변수 void setup (){ pinMode (ledPin1, OUTPUT ); // 1번 LED를 출력으로 설정 pinMode (ledPin2, OUTPUT ); // 2번 LED를 출력으로 설정 pinMode (inputPin, INPUT ); // 센서 Input 설정 Serial . begin ( 9600 ); // 시리얼 통신, 속도는 9600 } void loop (){ val = digitalRead (inputPin); // 센서 신호값을 읽어와서 val에 저장 if (val = = HIGH) { // 센서 신호값이 HIGH면(인체 감지가 되면) digitalWrite (ledPin1, HIGH); // 1번 LED ON digitalWrite (ledPin2, LOW); // 2번 LED OFF if (pirState = = LOW){ Serial . println ( “Welcome!” ); // 시리얼 모니터 출력 pirState = HIGH; } } else { // 센서 신호값이 LOW면(인체감지가 없으면) digitalWrite (ledPin1, LOW); // 1번 LED OFF digitalWrite (ledPin2, HIGH); // 2번 LED ON if (pirState = = HIGH){ Serial . println ( “Good Bye~” ); // 시리얼 모니터 출력 pirState = LOW; } } }

■ 센서 테스트

PIR(인체감지)센서

PIR 동작 감지 센서

Type A

SEN-13285

Pololu item #: 2731

수동 적외선 (PIR) 동작 센서는 파장이 7μm ~ 14μm 인 적외선 광원의 움직임을 감지합니다.

사람이 8μm에서 14μm까지 적외선을 방출하기 때문에 사람의 움직임을 감지하는데 탁월한 센서입니다.

두 개의 적외선 감지기 “픽셀”을 사용하면 감지기가 날씨나 빛과 같은 전체 감지 영역에 영향을 미치는 변화를 필터링 할 수 있습니다.

1. 개요

수동 적외선 감지기는 인간이 방출하는 동일한 파장에서 적외선 광원의 움직임을 감지합니다.

이와 같은 수동 적외선 감지기는 보안 및 자동화 애플리케이션에 사용됩니다.

보안에서 모션 센서는 경보 시스템에 통합되어 보안 카메라를 켜는데 사용됩니다.

PIR 모션 센서는 사람들이 방에 들어올 때 자동으로 조명을 켜는데도 사용됩니다.

두 개의 초전 감지 요소를 통해 PIR 모션 센서는 배경 적외선 복사의 변화를 무시하면서 움직이는 적외선 광원을 볼 수 있습니다.

렌즈는 두 개의 실리콘 코팅 감지 요소에 적외선을 집중시킵니다.

렌즈가 제거 된 PIR 모션 센서로 바닥에 부품이 보입니다.

센서의 전원이 켜져있을때 움직임을 감지하기 전에 배경 적외선 방사에 맞춰 자체 보정하는데 1 ~ 2 초가 걸립니다.

교정 후 감지기는 감지 된 동작 동안 오픈 컬렉터 알람 핀을 로우로 구동합니다 (알람 핀 상태가 래치되지 않음).

움직임이 감지되지 않으면 알람 핀이 플로팅됩니다. 오픈 컬렉터 설정을 사용하면 단일 입력 핀에 여러 모션 센서를 연결할 수 있지만 이는 알람 핀에 외부 풀업 저항이 필요함을 의미합니다.

모션 센서가 꺼지면 입력 핀이 낮아집니다.

이 PIR 모션 센서는 이전 버전과 기능적으로 동일 할 것으로 예상합니다. 변경된 유일한 것은 커넥터입니다. 이 커넥터는 이제 3 핀 암 JST PH 스타일 커넥터입니다.

이 커넥터는 피치가 2mm이며 0.1 인치 간격 커넥터와 호환되지 않습니다.

일반적인 0.1 ″ 간격 커넥터 또는 브레드 보드와 함께 사용하려면 JST커넥터를 잘라 내고 선택한 커넥터에 접합하는 것을 고려할 수 있습니다.

PIR motion sensor, 상부PIR motion sensor, 하부 저면

2. 연결

참고 : 케이블 와이어 색상은 다를 수 있습니다. 위의 평면도 그림을 참조하면 맨 왼쪽 와이어는 전원, 중간 와이어는 접지, 맨 오른쪽 와이어는 경보입니다.

이 센서는 12V로 전원이 공급되어야합니다. U3V12VF12 12V 부스트 레귤레이터 및 S10V2F12 12V 스텝 업/스텝 다운 레귤레이터는 12V 이외의 입력 전압에서 이 센서에 전원을 공급하기위한 좋은 옵션입니다.

신호는 외부 풀업 저항이 필요한 오픈 컬렉터 출력입니다.

참고 : SparkFun은 이 제품을 “PIR 모션 센서 (JST)”SKU : SEN-13285라고합니다. 구형 수동 적외선 (PIR) 감지기 SE-10을 대체합니다.

Type B

SE-10

생산 중지가 되고 Pololu item #: 2731, 동일 사양으로 대체되었습니다.

SE-10 수동형 적외선 감지기를 기본으로 채택된 PIR 센서

SE-10 수동형 적외선 감지기를 기본으로 채택된 PIR 센서는 프렌넬 렌즈 및 적외선 감지 기능을 사용하여 최대 20 피트 떨어진 곳까지의 움직임을 감지합니다. 요소를 사용하여 주변의 물체가 방출하는 수동 적외선 패턴을 감지합니다. 저렴하고 사용하기 쉬워 알람 시스템, 동작 감지 조명, 소품 및 로봇 응용 프로그램에 이상적입니다.

1. 개요

SE-10 수동형 적외선 감지기는 사람이 방출하는 파장과 동일한 적외선 광원의 움직임을 감지합니다.

SE-10과 같은 수동형 적외선 감지기는 보안 및 자동화 응용 분야에 사용됩니다. 보안에서 모션 센서는 알람 시스템에 적용되어 보안 카메라를 켜는 데 사용됩니다. PIR 모션 디텍터는 사람들이 방에 들어가면 자동으로 조명을 켜는데에도 사용됩니다. 2 개의 pyroelectric 감지 요소는 SE-10 IR 모션 감지기가 후방 적외선 방사선의 변화를 무시하면서 움직이는 적외선 광원을 볼 수있게합니다. 렌즈는 1mm 간격으로 떨어진 2 개의 2x1mm 실리콘 코팅 감지 요소에 적외선을 집중시킵니다. 센서의 전원이 켜지면 동작을 감지하기 전에 후방 적외선으로 자체 보정하는 데 1 ~ 2 초가 소요됩니다. 교정 후 감지기는 감지 된 동작 지속 시간 동안 오픈 컬렉터 알람 핀을 로우로 구동합니다 (알람 핀 상태는 래치되지 않음). 움직임이 감지되지 않으면 알람 핀은 플로팅 상태입니다. 오픈 컬렉터 설정은 단일 모션 입력 핀에 여러 모션 센서를 연결할 수 있지만 알람 핀에 외부 풀업 저항이 필요하다는 것을 의미합니다. 모션 센서가 꺼지면 입력 핀이 로우로 당겨집니다.

2. 기술

2.1 파일 다운로드

SE-10 PIR motion sensor datasheet

2.2 추천 링크 Detecting Motion with PIR + Arduino Pololu PIR sensor Type C HT-APS001 1. 일반적인 사항 PIR 센서 모듈은 약 10 마이크론 대역에서 파장의 열 복사를 포착하도록 설계된 수동 적외선 센서입니다. 균형 차동 직렬 대향 유형으로 구성된 두 개의 활성 요소가 포함되어 있습니다. 그 결과 환경 온도의 좋은 보상과 공간 온도 패턴의 작은 변화에 대한 탁월한 감도를 얻을 수 있습니다. 1 마이크로 와트 이하의 열 신호는 충분한 출력 전압 변화를 유발하기에 충분합니다. 2. 기능 설명 PIR 센서의 활성 요소가 주변 온도 필드의 변화에 ​​노출되면 센서 요소 내에서 전하가 분리됩니다. 센서 양단의 전압은 J-FET 소스 팔로워 임피던스 변환기를 제어하므로 PIR 감지기의 출력 전류를 변조합니다. 센서의 분광 감도는 케이스에있는 창의 광학 전달 특성에 의해 제어되며 인체의 방사선을 포착하도록 최적화되었습니다. 3. 응용 인체 감지

경보 시스템

가전

자동 스위치 4. 작동 조건 작동 온도 0 ° C ~ +70 ° C 보관 온도 0 ° C ~ +80 ° C 작동 전압 3 ~ 6V 5. 전기적 및 광학적 특성 테스트 조건 : VDD = 5.0V Symbol Min Type Max Unit VDD 3 5 6 V Idd 1.2 1.5 mA Pulse width 250 3000 ms 출력 조건 . 2 개의 출력 신호

-. LED 드라이브 1 개 (TTL 신호 사용 가능)

-. TTL 신호 1 개 (낮은 활성)

-. 다중 연결 TTL 신호 (최대 4 개의 PIR 모듈)

6. 프레넬 렌즈 설명 사양 : 24 X24mm

유도 각도 : 100

유도 거리 : 7M 이상 7. 참고 사항 회로 안정성 시간 : 최대 30 초

전원을 켠 후 회로가 안정화되는 동안 센서 출력은 “High”상태 또는 “Low”상태로 고정되지 않습니다. 이는 센서가 감지했는지 여부에 관계없이 적용됩니다. 8. 일반 사항 PIR 센서 장치는 감도가 높기 때문에 다음 또는 유사한 조건에서 모듈을 사용하지 않는 것이 좋습니다.

A) 급격한 환경 변화

B) 강한 충격이나 진동

C) IR이 감지 영역 내에서 통과 할 수없는 장애물 (예 : 유리)이있는 장소

D) 직사광선에 노출

E) 히터 나 에어컨의 직접적인 바람에 노출 외부 연결 센싱 입력 창 (프렌넬 렌즈) 바탕 PCB 에이아웃

3. 제품가격 안내 및 구매

DC 인체감지센서 모듈 PIR 적외선 모션 감지(DP-PIR8120) / 디바이스마트

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