ردیاب های حرکتی و محرک های خطی

ردیاب های حرکتی

آشکارسازهای حرکت همانطور که از نامشان پیداست سنسورهایی هستند که برای حس حرکت استفاده می شوند. آنها معمولاً در هشدارهای امنیتی و سیستم های روشنایی حرکتی دیده می شوند ، اما می توانند همراه با محرک های خطی برای طیف گسترده ای از برنامه های خنک استفاده شوند. یکی از کاربردهای رایج محرک های خطی و ردیاب های حرکتی که با هم استفاده می شوند در خانه های خالی از سکنه برای ترساندن است. اما در کنار هم از محرک های خطی و ردیاب های حرکتی می توان برای طیف وسیعی از پروژه های اتوماسیون خانگی استفاده کرد.

ردیاب حرکت

وقتی به آشکارسازهای حرکت فکر می کنید ، به طور کلی به 2 نوع فکر می کنید:

  • مادون قرمز منفعل - که تغییرات گرمای بدن (انرژی مادون قرمز) را برای تشخیص حرکت اندازه گیری می کند
  • مایکروویو - که بازتاب اجسام را با استفاده از مایکروویو برای تشخیص حرکت اندازه گیری می کند

این دو نوع ردیاب حرکتی رایج ترین هستند زیرا اغلب در برنامه هایی مانند سیستم های امنیتی استفاده می شوند. اگرچه ، انواع مختلف دیگری از آشکارسازهای حرکت از جمله سنسورهای بازتابنده منطقه وجود دارد که از نور استنباط شده ، سنسورهای لرزش و حسگرهای اولتراسونیک استفاده می کند [1] برای استفاده با علاقه مندان و پروژه های DIY ، متداول ترین و مورد استفاده ترین نوع آشکارساز حرکت سنسور حرکت Passive Infrared (PIR) است. به همین دلیل ، بقیه این وبلاگ به چگونگی استفاده از آشکارساز حرکت PIR با محرک خطی شما می پردازد. در حالی که هر نوع سنسور پیاده سازی های متفاوتی خواهد داشت ، بسیاری از مواردی که در زیر در مورد چگونگی کنترل یک محرک خطی با ردیاب حرکت توضیح داده می شود ، برای انواع ردیاب های حرکت مشابه است.

در مورد سنسورهای مجاورت چطور؟

حسگرهای مجاورت آشکارسازهای حرکتی نیستند زیرا نزدیکی جسم را به جای حرکت تشخیص می دهند. از لحاظ عملکردی ، الف سنسور مجاورت می تواند به شما بگوید که یک جسم در حال حرکت است یا نه ، چقدر به سنسور نزدیک است. در حالی که ردیاب های حرکتی ، صرفاً بدون توجه به نزدیک بودن یک جسم ، فقط در مواقعی که حرکت وجود دارد باعث تحریک می شوند. می توانید از حسگرهای مجاورت به عنوان ردیاب های حرکتی استفاده کنید زیرا هنگام حرکت یک جسم یا شخص در مقابل سنسور ، خروجی سنسورهای مجاورت تغییر می کند. اگرچه ، سنسورهای مجاورت فقط نزدیکترین شی به سنسور را تشخیص می دهند ، بنابراین اگر قرار باشد چیزی نزدیک به نزدیکترین جسم حرکت کند ، سنسور مجاورت این حرکت را تشخیص نمی دهد. اگرچه استفاده از سنسور مجاورت به عنوان ردیاب حرکت امکان پذیر است ، اما ممکن است بهترین راه حل برای طراحی شما نباشد.

حسگر مجاورت

تنظیم آشکارساز حرکت PIR شما

اگر می خواهید ربات ترسناک پرش خود را برای هالووین طراحی کنید یا پروژه حساس به حرکت دیگری را در ذهن داشته باشید ، می خواهید از آشکارساز حرکت PIR خود به عنوان یک سوئیچ ورودی استفاده کنید تا تعیین کنید که محرک خطی شما چه زمانی باید حرکت کند. برای این کار ، شما می خواهید از یک میکروکنترلر مانند یک استفاده کنید آردوینو، برای خواندن خروجی آشکارساز حرکت PIR و محرک خطی خود. خروجی آشکارساز حرکت PIR شبیه به یک دکمه فشار ساده است ، وقتی حرکتی وجود دارد سنسور سیگنال یا ولتاژ زیادی به میکروکنترلر می فرستد و در صورت عدم حرکت سیگنال یا ولتاژ کم می فرستد. همچنین ممکن است بخواهید سنسور PIR خود را قبل از نصب در طرح خود آزمایش کنید زیرا برخی از سنسورهای PIR به شما امکان می دهند حساسیت سنسور را برای عملکرد بهتر تنظیم کنید.

سنسور PIR به آردوینو متصل شد 

از آنجا که نمی دانید چه زمانی کسی از ردیاب حرکتی شما عبور می کند ، باید دائماً خروجی سنسور PIR را در حلقه اصلی کد خود بخوانید یا می توانید از وقفه های خارجی استفاده کنید. وقفه های خارجی پین های آردوینو هستند که تغییر ولتاژ را تشخیص می دهند و در مورد ما می توان به آردوینو هشدار داد که سنسور PIR ما حرکت را تشخیص داده است. بسته به کاربرد شما ، هر دو روش خواندن خروجی سنسور PIR امکان پذیر است ، اگرچه روش دوم بهترین روش در نظر گرفته می شود زیرا اطمینان می دهد کد شما هیچ حرکتی را که توسط سنسور PIR شناسایی شده از دست نخواهد داد. اگر قصد دارید از وقفه خارجی برای تشخیص تغییر در ردیاب حرکت خود استفاده کنید ، باید با صفحه داده Arduino مشورت کنید تا اطمینان حاصل کنید که از پین های میکروکنترلر شما می توان به عنوان پین های وقفه استفاده کرد. در غیر این صورت ، می توانید خروجی سنسور PIR را به هر پایه ورودی دیجیتال آردوینو وصل کنید. همچنین سنسور PIR باید به یک منبع تغذیه مناسب و یک زمین مشترک متصل شود.

محرک خطی کنترل شده با حرکت

در هر دو مثال زیر ، آردوینو محرک خطی را با استفاده از a کنترل می کند راننده موتور. برای یادگیری نحوه رانندگی یک محرک خطی با یک راننده موتور یا سایر اجزای میانی ، مانند رله ها، می توانید پست ما را در نحوه کنترل یک محرک خطی با آردوینو. همچنین ، هیچ یک از مثال های زیر از a استفاده نمی کنند محرک خطی بازخورد یا سوئیچ های محدود خارجی در طراحی آنها ، که به شما کنترل بیشتری بر روی محرک خود می دهد تا بدون. اگر به نحوه و گزینه های بازخورد علاقه دارید ، می توانید پست ما را در این زمینه بررسی کنید اینجا.  

مثال کد بالا نحوه تنظیم وقفه در Arduino IDE را نشان می دهد که در آن وقفه در لبه در حال افزایش پالس ولتاژ ایجاد می شود. می توانید وقفه خود را طوری تنظیم کنید که در نقاط مختلف در تغییر ولتاژ ایجاد شود و برای تعیین گزینه های موجود باید با صفحه داده میکروکنترلر خود مشورت کنید. هنگامی که پین ​​وقفه مناسب را شناسایی و انتخاب کردید ، آخرین جنبه ای که برای تنظیم وقفه باید انجام دهید ، نوشتن روال سرویس وقفه است. روال سرویس وقفه یک عملکرد ساده است که هر زمان که وقفه ایجاد شود کد اجرا می شود. در مورد ما ، سرویس وقفه روتین motionDetector به سادگی حرکت flag را تعیین می کند که هنگام ایجاد وقفه ، روی زیاد باشد.

هنگامی که آردوینو خروجی سنسور PIR خود را خواند ، یا با استفاده از یک وقفه خارجی یا با خواندن ساده خروجی ، نحوه استفاده از این بازخورد برای کنترل محرک خطی خود به طراحی و برنامه شما بستگی دارد. از آنجا که سنسور PIR فقط یک بازخورد دودویی ارائه می دهد ، مانند یک دکمه فشار ، سطح کنترل محرک خطی محدود می شود. یکی از راه های کنترل محرک خطی با این بازخورد این است که به محرک بگویید هر زمان حرکت تشخیص داده شود حرکت کند ، که این می تواند در برنامه هایی مانند ترساندن پرش رباتیک در یک خانه بی روح مفید باشد. کد بالا نشان می دهد که چگونه می توانید این طرح را پیاده سازی کنید. هنگامی که پرچم motionDetected روی بالا قرار گرفت ، محرک خطی را به جلو گسترش می دهیم و پس از 10 ثانیه ، پرچم به کم تنظیم می شود و محرک برای ترساندن پرش بعدی جمع می شود. از آنجا که ما فقط با استفاده از ردیاب حرکت به آردوینو می گوییم شخصی آنجاست ، از تایمر برای تنظیم مجدد پرچم استفاده می کنیم و منتظر می مانیم تا نفر بعدی راه بیفتد.

روش دیگر ضامن بین موقعیت های کشیده و جمع شده محرک خطی است که هر بار حرکت شناسایی می شود ، که ممکن است در برنامه های اتوماسیون خانگی مفید باشد. اجرای این روش در بالا نشان داده شده است. در روال معمول وقفه ، هر بار که سنسور PIR حرکت را تشخیص می دهد ، flag flagDetected تغییر حالت می دهد. وقتی پرچم روی بالا تنظیم می شود ، محرک خطی گسترش می یابد و وقتی پرچم روی کم تنظیم می شود ، محرک جمع می شود. ما یک تایمر فلگر پرچم دیگر نیز اضافه کرده ایم که پس از فعال شدن ردیاب حرکتی PIR ، تأخیر زمان را اضافه می کند. این پرچم هنگام شروع اولین وقفه HIGH تنظیم می شود و فقط پس از تاخیر زمانی طراحی شده که در این مثال یک دقیقه است کم ارسال می شود. همچنین برای اطمینان از مقدار حرکت پرچم استفاده می شود. Detected تا بعد از این تاخیر زمانی ضامن نیست.

ارجاع:

  1. Tross، K. (2019 ، اکتبر). راهنمای مبتدیان برای حسگرهای حرکت. برگرفته از: https://www.safewise.com/resources/motion-sensor-guide/
product-sidebar product-sidebar
Tags:

Share this article

محصولات ویژه

برای یافتن محرک مناسب به کمک نیاز دارید؟

ما محصولات خود را مهندس دقیق و تولید می کنیم تا قیمت مستقیم تولیدکنندگان را دریافت کنید. ما حمل و نقل همان روز و پشتیبانی مشتری آگاه را ارائه می دهیم. با استفاده از محاسبه گر محرک ما می توانید در انتخاب محرک مناسب برنامه خود کمک بگیرید.