Construya un Sensor de Movimiento Infrarrojo DIY para Raspberry Pi – Guía Paso a Paso

En julio de 2015 realicé unas prácticas de instituto en la Universidad Estatal de Colorado, donde diseñé un sensor de proximidad infrarrojo de corto alcance para la Raspberry Pi. El sensor puede alimentar robots seguidores de línea, cámaras activadas por movimiento y más.

A continuación presento una guía completa –desde los componentes hasta el código– que muestra cómo construir un detector de movimiento infrarrojo fiable y de bajo coste.

Materiales

• Raspberry Pi (cualquier modelo con GPIO)
• Placa de prototipado perforada de una cara (cualquier tamaño)
• 1× Protoboard (para prototipado)
• Cables jumper recubiertos (rojo, negro, amarillo)
• 1× Emisor LED IR
• 1× Receptor LED IR (fototransistor)
• 1× LED estándar (cualquier color) – indicador visual
• 1× Alimentación 5 V del pin GPIO 5 V de la Pi
• 1× Amplificador operacional dual LM358N9013
• 1× Potenciómetro ajustable de 1 kΩ
• Resistencias: 39 Ω, 1 kΩ, 10 kΩ, 6.8 kΩ, 3.5 kΩ
• Opcional: cinta aislante, 3× pines header, cables hembra-hembra, pelacables, cortador, soldador, estaño

Paso 1 – Prototipe en Protoboard

Siga el esquema (enlace abajo) y alimente el circuito desde el pin GPIO 5 V de la Pi. La salida del LM358 se reduce a 3.3 V mediante un divisor resistivo para mantenerse dentro de los límites de entrada GPIO de la Pi.

Tras cablear, conecte la protoboard a la Pi usando cables hembra-hembra. Si el LED no se encienda, gire el potenciómetro a la derecha hasta que el LED se encienda. Si se enciende inmediatamente al encender, gire la perilla a la izquierda hasta que se apague, luego gire suavemente a la derecha y deténgase cuando el LED se encienda.

Paso 2 – Transfiera a Placa Perforada

Una vez que el prototipo funcione, suelde los componentes en la placa perforada. Mantenga un lado claro "+" y "–" para la alimentación. Suelde cada pieza en su lugar y use cables jumper para conexiones necesarias. Conecte tierra, salida y alimentación a los pines header. Recorte cable sobrante, pruebe con multímetro y verifique continuidad.

Opcional: envuelva el LED IR con cinta aislante para estrechar su haz y ampliar el alcance efectivo.

Paso 3 – Programación de la Pi

Use el siguiente programa en C (requiere WiringPi) para activar la cámara de la Pi al detectar movimiento. El script pide un nombre de archivo y un retardo, luego toma una foto.

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <wiringPi.h>
#define SEN 0
#define MAXSIZE 50
#define A "Y"
#define B "O"

int main() {
    wiringPiSetup();
    pinMode(SEN, INPUT);
    char answer1[MAXSIZE];
    char answer2[MAXSIZE];
    char name[MAXSIZE] = B;
    char firstprefix[MAXSIZE] = "raspistill -hf -t ";
    char secondprefix[MAXSIZE] = "xdg-open ";
    printf("\n¿Quiere nombrar su foto primero? (Escriba Y/N y pulse ENTER): ");
    scanf("%s", answer1);
    if(strcmp(answer1, A) == 0){
        printf("¿Cómo quiere llamar a su video?: ");
        scanf("%s", name);
        strcat(name, ".jpg");
    }
    printf("¿Cuánto tiempo quiere que la cámara espere antes de tomar la foto? (Escriba tiempo en milisegundos y pulse ENTER): ");
    scanf("%s", answer2);
    strcat(firstprefix, answer2);
    strcat(firstprefix, " -o ");
    if(digitalRead(SEN) == LOW)
        printf("\nCÁMARA APAGADA\nError: Revise el cableado O aléjese del sensor.\n");
    else {
        printf("\nCÁMARA ENCENDIDA\n1. Para tomar foto, póngase frente a la cámara.\n2. Su foto se tomará tras el tiempo especificado.\n3. Para ver la imagen, introduzca el comando proporcionado.\n\n");
        for(;;){
            if(digitalRead(SEN) == LOW){
                system(strcat(firstprefix, name));
                break;
            }
        }
    }
    strcat(secondprefix, name);
    printf("Escriba *%s* y pulse ENTER para ver su foto!\n", secondprefix);
    return(0);
}

Para más detalle, visite la página original del proyecto: Sistema DIY Sensor de Movimiento Infrarrojo para Raspberry Pi.