동작 감지기 및 선형 액추에이터

동작 감지기

이름에서 알 수 있듯이 동작 감지기는 움직임을 감지하는 데 사용되는 센서입니다. 일반적으로 보안 경보 및 모션 트리거 조명 시스템에서 볼 수 있지만 광범위한 냉각 애플리케이션을 위해 선형 액추에이터와 함께 사용할 수 있습니다. 하나의 일반적인 응용 선형 액추에이터 함께 사용되는 동작 감지기는 점프 공포를 위해 유령의 집 안에 있습니다. 그러나 선형 액추에이터와 동작 감지기를 함께 사용하면 광범위한 홈 자동화 프로젝트에도 사용할 수 있습니다.

동작 감지기

동작 감지기를 생각할 때 일반적으로 두 가지 유형에 대해 생각합니다.

  • 패시브 적외선 – 움직임을 감지하기 위해 체온 (적외선 에너지)의 변화를 측정합니다.
  • 마이크로파 – 움직임을 감지하기 위해 마이크로파를 사용하여 물체의 반사를 측정합니다.

이 두 가지 유형의 동작 감지기는 보안 시스템과 같은 애플리케이션에서 자주 사용되기 때문에 가장 일반적입니다. 그러나 추론 된 빛, 진동 센서 및 초음파 센서를 사용하는 영역 반사 센서를 포함하여 다른 많은 유형의 동작 감지기를 사용할 수 있습니다.1]. 애호가 및 DIY 프로젝트와 함께 사용하기 위해 가장 일반적으로 사용되는 동작 감지기 유형은 수동 적외선 (PIR) 동작 센서입니다. 이 때문에이 블로그의 나머지 부분에서는 선형 액추에이터와 함께 PIR 동작 감지기를 사용하는 방법에 중점을 둘 것입니다. 각 유형의 센서는 서로 다른 구현을 갖지만, 모션 감지기로 선형 액추에이터를 제어하는 ​​방법에 대해 아래에서 설명하는 대부분은 모든 유형의 모션 감지기에서 유사합니다.

근접 센서는 어떻습니까?

근접 센서는 동작이 아닌 물체의 근접성을 감지하므로 동작 감지기가 아닙니다. 기능적으로 근접 센서 물체가 움직이고 있는지 여부에 관계없이 물체가 센서에 얼마나 가까이 있는지 알려줄 수 있습니다. 동작 감지기는 물체가 얼마나 가까이 있는지에 관계없이 움직임이있을 때만 트리거됩니다. 물체 나 사람이 센서 앞으로 이동할 때 근접 센서의 출력이 변경되므로 근접 센서를 동작 감지기로 활용할 수 있습니다. 근접 센서는 가장 가까운 물체가 센서에 얼마나 가까이 있는지 만 감지하므로 가장 가까운 물체 뒤로 무언가가 움직이면 근접 센서가이 움직임을 감지하지 못합니다. 근접 센서를 동작 감지기로 사용할 수는 있지만 설계에 가장 적합한 솔루션이 아닐 수 있습니다.

근접 센서

PIR 동작 감지기 설정

할로윈을 위해 자신 만의 점프 공포 로봇을 설계하거나 다른 동작에 민감한 프로젝트를 염두에두고 있다면 PIR 동작 감지기를 입력 스위치로 활용하여 선형 액추에이터를 언제 움직여야하는지 결정하는 것이 좋습니다. 이렇게하려면 마이크로 컨트롤러를 사용하고 싶을 것입니다. Arduino, PIR 동작 감지기의 출력을 읽고 선형 액추에이터를 구동합니다. PIR 동작 감지기의 출력은 간단한 누름 버튼과 유사합니다. 동작이있을 때 센서는 높은 신호 또는 전압을 마이크로 컨트롤러에 보내고 동작이 없을 때 낮은 신호 또는 전압을 보냅니다. 일부 PIR 센서를 사용하면 더 나은 성능을 위해 센서의 감도를 조정할 수 있으므로 PIR 센서를 설계에 설치하기 전에 테스트 할 수도 있습니다.

Arduino에 연결된 PIR 센서 

누군가가 당신의 동작 감지기를 지나갈 때를 알 수 없기 때문에 코드의 메인 루프에서 PIR 센서의 출력을 지속적으로 읽거나 외부 인터럽트를 사용할 수 있습니다. 외부 인터럽트는 전압의 변화를 감지하는 Arduino의 핀이며, 우리의 경우 PIR 센서가 움직임을 감지했음을 Arduino에 알리는 데 사용할 수 있습니다. 애플리케이션에 따라 PIR 센서의 출력을 읽는 두 가지 방법이 가능하지만 후자는 코드가 PIR 센서에서 감지 한 움직임을 놓치지 않도록하기 때문에 모범 사례로 간주됩니다. 동작 감지기의 변경 사항을 감지하기 위해 외부 인터럽트를 사용하려는 경우 Arduino의 데이터 시트를 참조하여 마이크로 컨트롤러의 어떤 핀을 인터럽트 핀으로 사용할 수 있는지 확인해야합니다. 그렇지 않은 경우 PIR 센서의 출력을 Arduino의 디지털 입력 핀에 연결하기 만하면됩니다. 또한 PIR 센서는 적절한 전원과 공통 접지에 연결되어야합니다.

모션 제어 선형 액추에이터

아래 두 예 모두에서 Arduino는 모터 드라이버. 모터 드라이버 또는 기타 중간 구성 요소로 선형 액추에이터를 구동하는 방법을 배우려면 릴레이, 당신은 우리의 포스트를 확인할 수 있습니다 Arduino로 선형 액추에이터를 제어하는 ​​방법. 또한 아래의 어느 예도 피드백 선형 액추에이터 또는 외부 리미트 스위치 액추에이터를 사용하지 않는 것보다 더 많이 제어 할 수 있습니다. 사용 가능한 피드백 옵션과 방법에 관심이있는 경우 해당 주제에 대한 게시물을 확인할 수 있습니다. 여기.  

위의 코드 예제는 전압 펄스의 상승 에지에서 인터럽트가 트리거되는 Arduino IDE에서 인터럽트를 설정하는 방법을 보여줍니다. 전압 변화의 여러 지점에서 트리거되도록 인터럽트를 설정할 수 있으며 사용 가능한 옵션을 결정하려면 마이크로 컨트롤러의 데이터 시트를 참조해야합니다. 적절한 인터럽트 핀을 식별하고 선택했으면 인터럽트를 설정하기 위해해야 ​​할 마지막 측면은 인터럽트 서비스 루틴을 작성하는 것입니다. 인터럽트 서비스 루틴은 인터럽트가 트리거 될 때마다 코드가 실행되는 간단한 기능입니다. 우리의 경우 인터럽트 서비스 루틴 motionDetector는 단순히 인터럽트가 트리거 될 때 플래그 motionDetected를 high로 설정합니다.

Arduino가 외부 인터럽트를 사용하거나 단순히 출력을 읽음으로써 PIR 센서의 출력을 읽은 후에는이 피드백을 사용하여 선형 액추에이터를 제어하는 ​​방법은 설계 및 애플리케이션에 따라 달라집니다. PIR 센서는 푸시 버튼과 같은 바이너리 피드백 만 제공하므로 선형 액추에이터에 대한 제어 수준이 제한됩니다. 이 피드백을 사용하여 선형 액추에이터를 제어하는 ​​한 가지 방법은 동작이 감지 될 때마다 액추에이터가 움직 이도록 지시하는 것입니다. 이는 유령이 나오는 집에서 로봇 점프 공포와 같은 애플리케이션에 유용 할 수 있습니다. 위의 코드는이 디자인을 구현하는 방법을 보여줍니다. motionDetected 플래그가 높음으로 설정되면 선형 액추에이터를 앞으로 확장하고 10 초 후에 플래그가 낮음으로 재설정되고 액추에이터가 다음 점프 공포를 위해 후퇴합니다. 동작 감지기를 사용하여 Arduino에 누군가가 있다는 것을 알리기 때문에 타이머를 사용하여 플래그를 재설정하고 다음 사람이 지나갈 때까지 기다립니다.

또 다른 방법은 동작이 감지될 때마다 선형 액추에이터의 확장 및 후퇴 된 위치 사이를 전환하는 것이며, 이는 홈 오토메이션 응용 프로그램에서 유용 할 수 있습니다. 이 방법의 구현은 위에 나와 있습니다. 인터럽트 서비스 루틴에서, 플래그 모션감지는 PIR 센서가 움직임을 감지할 때마다 전환됩니다. 플래그가 높게 설정되면 선형 액추에이터가 확장되고 플래그가 낮게 설정되면 액추에이터가 후퇴합니다. 또한 PIR 모션 감지기가 트리거된 후 시간 지연을 추가하는 데 사용되는 또 다른 플래그 타이머플래그를 추가했습니다. 이 플래그는 인터럽트가 처음 트리거되고 이 예제에서 1분 인 설계된 시간 지연 후에만 낮게 전송될 때 HIGH로 설정됩니다. 또한 플래그 모션의 값을 보장하기 위해 사용감지이 시간 지연 후까지 토글되지 않습니다.

참조:

  1. 트로스, K. (2019, 10월). 모션 센서에 대한 초보자 가이드. 에서 검색 : https://www.safewise.com/resources/motion-sensor-guide/
Tags:

Share this article

디 컬렉션

올바른 액추에이터를 찾는 데 도움이 필요하십니까?

우리는 정밀 엔지니어와 제조 우리의 제품을 그래서 당신은 직접 제조 업체 가격을 얻을. 우리는 당일 배송 및 지식이 풍부한 고객 지원을 제공합니다. 액추에이터 계산기를 사용하여 응용 프로그램에 적합한 액추에이터를 선택하는 데 도움을 받으십시오.