Cómo funciona el sensor PIR y cómo usarlo con Arduino

En este tutorial de Arduino, aprenderemos cómo funciona un sensor PIR y cómo usarlo con la placa Arduino para detectar movimiento. Puede ver el siguiente video o leer el tutorial escrito a continuación.

Cómo funciona

Primero vamos a explicar el principio de funcionamiento. El módulo en realidad consta de un sensor piroeléctrico que genera energía cuando se expone al calor.

Eso significa que cuando un cuerpo humano o animal entre en el rango del sensor, detectará un movimiento porque el cuerpo humano o animal emite energía térmica en forma de radiación infrarroja. De ahí viene el nombre del sensor, un sensor infrarrojo pasivo. Y el término "pasivo" significa que el sensor no usa energía para detectar, solo funciona al detectar la energía emitida por los otros objetos.

El módulo también consta de una cubierta especialmente diseñada llamada lente Fresnel, que enfoca las señales infrarrojas en el sensor piroeléctrico.

El módulo de sensor PIR HC-SR501

El módulo tiene solo tres pines, un Ground y un VCC para alimentar el módulo y un pin de salida que proporciona un nivel lógico alto si se detecta un objeto. También tiene dos potenciómetros. Uno para ajustar la sensibilidad del sensor y el otro para ajustar el tiempo que la señal de salida permanece alta cuando se detecta un objeto. Este tiempo se puede ajustar desde 0,3 segundos hasta 5 minutos.

El módulo tiene tres pines más con un puente entre dos de ellos. Estos pines son para seleccionar los modos de disparo. El primero se llama "disparador no repetible" y funciona así:cuando la salida del sensor es alta y el tiempo de retardo finaliza, la salida cambiará automáticamente de nivel alto a bajo. El otro modo llamado "disparador repetible" mantendrá la salida alta todo el tiempo hasta que el objeto detectado esté presente en el rango del sensor.

Componentes necesarios para este tutorial

Puede obtener los componentes en cualquiera de los siguientes sitios:

• Módulo sensor PIR HC-SR501……..
• Módulo de relé de 5 V………………………….
• Placa Arduino ………………………………
• Placa de prueba y cables de salto ……… 
• Cable, enchufe, enchufe

Esquema del circuito

Como ejemplo para este tutorial, haré un circuito que encenderá una lámpara de alto voltaje cuando el sensor detecte un objeto. Aquí está el esquema del circuito. El pin de salida del sensor se conectará al pin número 8 en la placa Arduino y cuando se detecte un objeto, el pin número 7 activará el módulo de relé y la lámpara de alto voltaje se encenderá.

Para obtener más detalles sobre cómo funciona el módulo de relé, puede consultar mi Tutorial de Arduino Relay. (Tenga en cuenta que usamos alto voltaje en el ejemplo, por lo que debe tener mucha precaución, porque no asumo ninguna responsabilidad por sus acciones)

Código fuente

Aquí está el código Arduino para este ejemplo. Es bastante simple. Solo necesitamos definir el pin del sensor PIR como entrada y el pin del relé como salida. Usando la función digitalRead(), leeremos la salida del sensor y si es alta o si se detecta un objeto, activará el relé. Para activar el módulo de relé, enviaremos una lógica baja ya que el pin de entrada del relé funciona a la inversa.

/*     Arduini PIR Motion Sensor Tutorial
 *      
 *  by Dejan Nedelkovski, www.HowToMechatronics.com
 *  
 */
int pirSensor = 8;
int relayInput = 7;

void setup() {
  pinMode(pirSensor, INPUT);
  pinMode(relayInput, OUTPUT);  
}

void loop() {
  int sensorValue = digitalRead(pirSensor);

  if (sensorValue == 1) {
    digitalWrite(relayInput, LOW); // The Relay Input works Inversly
  }
}Code language: Arduino (arduino)

La demostración del ejemplo se puede ver al final del video adjunto arriba. Tenga en cuenta que después de encender el módulo del sensor, necesita entre 20 y 60 segundos para "calentarse" a fin de que funcione correctamente. Ahora, cuando coloque la mano frente al sensor, el relé activará la lámpara. Pero tenga en cuenta que incluso si mueve la mano constantemente, la lámpara se apagará después de que finalice el tiempo de retraso ajustado porque el sensor PIR está en el modo de "activación no repetible". Si cambia el sensor con el puente al modo de "disparador repetible" y mueve constantemente la mano, la lámpara también estará constantemente encendida y se apagará después de que el movimiento haya terminado y el tiempo de retraso establecido haya terminado.