Đồ Án : Mạch cảnh bảo chống trộm sử dụng PIR

Em chọn đề Thiết kế mạch cảnh báotrộm sử dụng cảm biến hồng ngoại PIR... IC BISS0001 có 16 chân và có hình d ng nhạ ư So sánhComparisons Khuếch đạiamplifier Cảm biến chỉnhdelay Điều khiể

TRƯỜNG Đ I H C CÔNG NGH THÔNG TIN VÀ TRUY N THÔNGẠ Ọ Ệ Ề

KHOA CÔNG NGH T Đ NG HÓA Ệ Ự Ộ

GIÁO VIÊN HƯỚNG D NẪ : ThS.LÊ VĂN CHUNG

SINH VIÊN TH C HI NỰ Ệ : NGUY N TRUNG KIÊNỄ

MÃ SINH VIÊN : DTC15HD5103030065

Thái Nguyên, Ngày 23 tháng 06 năm 2019

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, con người cùng v i nh ng ng d ng c a khoa h c kỹ thu t tiênớ ữ ứ ụ ủ ọ ậ

ti n c a th gi i, chúng ta đã và đang ngày m t thay đ i, văn minh và hi n đ iế ủ ế ớ ộ ổ ệ ạ

h n Trong đó, Smarthome đang là m t xu hơ ộ ướng phát tri n rât m nh trong th iể ạ ờgian g n đây M t ngôi nhà thông minh mang t i s tho i mái t i đa cho ngầ ộ ớ ự ả ố ười

ch T nh ng bóng đèn t đ ng b t t t, nh ng cánh c a t đ ng m , …ủ ừ ữ ự ộ ậ ắ ữ ử ự ộ ở

T x a đ n nay, v n đ an ninh luôn là v n đ b c thi t đừ ư ế ấ ề ấ ề ứ ế ược con người

l u tâm hàng đ u T khi xu t hi n t h u, vi c b o v tài s n c a mình luôn làư ầ ừ ấ ệ ư ữ ệ ả ệ ả ủ

đi u mà ai cũng th c hi n nh là b n năng v y Hi n nay khóa đang là hình th cề ự ệ ư ả ậ ệ ứ

đượ ử ục s d ng thông d ng nh t Tuy nhiên nh ng tên tr m hoàn toàn có th b ,ụ ấ ữ ộ ể ẻphá được khóa, th m chí là khóa s đi n t Do đó c n ph i có nh ng thi t bậ ố ệ ử ầ ả ữ ế ịbáo tr m, v a đ ch nhà nh n bi t độ ừ ể ủ ậ ế ược có k tr m đ t nhâp, v a đ tên tr mẻ ộ ộ ừ ể ộkhi bi t đã b phát hi n sẽ ho ng lo n sẽ ph i quay đ u b ch y ngay V iế ị ệ ả ạ ả ầ ỏ ạ ớ

nh ng ngôi nhà thông minh hay căn h chung c , thi t b báo tr m l i càng c nữ ộ ư ế ị ộ ạ ầthi t.ế

V i đ tài Th c t p chuyên ngành l n này, em l a ch n đ tài “Thi t kớ ề ự ậ ầ ự ọ ề ế ế

m ch c nh báo tr m s d ng c m bi n h ng ngo i PIR” Đ tài g m 5 chạ ả ộ ử ụ ả ế ồ ạ ề ồ ương

 CH ƯƠ NG 1 PHÂN TÍCH ĐÈ TÀI

 CH ƯƠ NG 2 TÌM HI U V MODULE C M BI N PIR Ể Ề Ả Ế

 CH ƯƠ NG 3 TÌM HI U V BOARD M CH ARDUINO UNO Ể Ề Ạ

 CH ƯƠ NG 4 THI T K VÀ TH C THI Ế Ế Ự

 CH ƯƠ NG 5 K T LU N Ế Ậ

Do đi u ki n, ki n th c và th i gian còn h n ch nên trong đ tài này,ề ệ ế ứ ờ ạ ế ềchúng em ch có th trình bày m t mô hình đ n gi n, g n nh nh ng mang đ yỉ ể ộ ơ ả ọ ẹ ư ầ

đ nguyên lý ho t đ ng c a m t m ch ch ng tr m hoàn ch nh đ t đó v sauủ ạ ộ ủ ộ ạ ố ộ ỉ ể ừ ề

có th phát tri n đ y đ , hoàn thi n h n đ có th ph c v trong th c t ể ể ầ ủ ệ ơ ể ể ụ ụ ự ế

Em xin chân thành c m n!ả ơ

M C L C Ụ Ụ

CH ƯƠ NG 1 PHÂN TÍCH Đ TÀI Ề 1.1 C S LÝ THUY T Ơ Ở Ế

1.1.1 Gi i thi u t ng quan v h th ng ch ng tr m ớ ệ ổ ề ệ ố ố ộ

Trước đây, nói đ n công tác b o v an ninh cũng nh ch ng tr m thì chúng ế ả ệ ư ố ộ

ta ch liên tỉ ưởng đ n m t đi u là thuê ngế ộ ề ười làm b o v ho c là nh đ n nh ng ả ệ ặ ờ ế ữ

v t nuôi đ b o v , Ngày nay v i s phát tri n v công nghi p cũng nh kỹ ậ ể ả ệ ớ ự ể ề ệ ư

đượng nh ng phát minh m i v lĩnh v c ch ng tr m mà trữ ớ ề ự ố ộ ước đây con người chúng ta ch a nghĩ đ n và hi u nó nh thư ế ể ư ế

V nguyên t c c a m t b ch ng tr m g m ba ph n chính : Các sensor, b ề ắ ủ ộ ộ ố ộ ồ ầ ộ

s lý trung tâm và các thi t b c nh báo.ử ế ị ả

Các sensor chính là các con c m bi n thu th p tín hi u sau đó đ a v b x ả ế ậ ệ ư ề ộ ử

lý trung tâm (có r t nhi u lo i sensor nh : sensor khói, sensor t , sensor nhi t, ấ ề ạ ư ừ ệsensor h ng ngo i, sensor quang, sensor c h c, sensor áp su t, sensor âm ồ ạ ơ ọ ấthanh, sensor đi n ).ệ

B x lý trung tâm là b ph n các thông tin t sensor g i v sau đó sẽ x lý,ộ ử ộ ậ ừ ử ề ửtùy theo ngườ ậi l p[ trình mà nó có th đ a ra các ph n ng khác nhau khi nh n ể ư ả ứ ậtín hi u H u h t các ph n ng c a b đi u khi n trung tâm đệ ầ ế ả ứ ủ ộ ề ể ược đ a ra các ưthi t b c nh báo đ thông báo tình hu ng cho ngế ị ả ể ố ườ ử ụi s d ng

Thi t b c nh báo là loa, còi, đi n tho i, đèn báo ế ị ả ệ ạ

Hi n này các b ch ng tr m hi n đ i tích h p r t nhi u tính năng ph nhệ ộ ố ộ ệ ạ ợ ấ ề ụ ưngu n d phòng, m t kh u đi u khi n, t t b t t xa qua đi n tho i, t t b t h ồ ự ậ ẩ ề ể ắ ậ ừ ệ ạ ắ ậ ệ

th ng đi n và k t n i t i các h th ng thông minh khác, ố ệ ế ố ớ ệ ố

a) Trung tâm báo đ ng ch ng tr m ộ ố ộ

Đây là b ph n dùng nh b não c a h th ng đ l p trình, l u tr , bi n ộ ậ ư ộ ủ ệ ố ể ậ ư ữ ế

nh ng mong mu n nhu c u c a ngữ ố ầ ủ ườ ử ụi s d ng thành hi n th c Ngệ ự ườ ử ụi s d ng

có th b t ch đ báo đ ng khi đi kh i nhà ho c trể ậ ế ộ ộ ỏ ặ ước khi đi ng , hay t t ch đủ ắ ế ộbáo đ ng khi v nhà ho c ch đ t ch đ báo đ ng t ng khu v c trong nhà B t ộ ề ặ ỉ ặ ế ộ ộ ừ ự ậ

t t b ng tay ho c dùng đi u khi n t xa Khi x y ra báo đ ng có th t quay ra ắ ằ ặ ề ể ừ ả ộ ể ự

s đi n tho i c a cá nhân, các đ n v PCCC, b o v , c nh sát ố ệ ạ ủ ơ ị ả ề ả

b) Ch c năng ứ

- Có bàn phím đi u khi n b t t t báo đ ng, l p trình h th ng.ề ể ậ ắ ộ ậ ệ ố

- Ho t đ ng đạ ộ ược 24/24 gi ờ

- Ch ng đố ược trường h p báo đ ng gi ợ ộ ả

- Báo đ ng độ ược ra nhi u vùng.ề

- Ch c năng đ t tr vào, tr ra đ thu n ti n cho vi c b t t t báo ứ ặ ễ ễ ể ậ ệ ệ ậ ắ

đ ng.ộ

- Giám sát báo đ ng đ c l p cho t ng kênh riêng bi t hay cùng lúc ộ ộ ậ ừ ệcho t t c ấ ả

- Có ngu n d phòng khi cúp đi n (nh ác quy, pin ).ồ ự ệ ư

- Nh t bi t báo đ ng cho t ng khu v c riêng rẽ.ậ ế ộ ừ ự

- G n đắ ược các thi t b ngo i vi báo đ ng nh : đ u h ng ngo i, ế ị ạ ộ ư ầ ồ ạBEAM, báo GAS, báo khói, báo nhi t, còi, ệ

V i đ tài Th c t p chuyên ngành l n này, em l a ch n đ tài ớ ề ự ậ ầ ự ọ ề “ Thi t k m ch ế ế ạ

c nh báo tr m s d ng c m bi n h ng ngo i PIR” ả ộ ử ụ ả ế ồ ạ

1.1.2 Yêu c u đ tài ầ ề

Do những nhu cầu thiết yếu của cuộc sống hiện đại, tất cả các thiết bị tiên tiếnđược ra đời để phục vụ nhu cầu của con người Em chọn đề Thiết kế mạch cảnh báotrộm sử dụng cảm biến hồng ngoại PIR

S đ kh i c a h th ng : ơ ồ ố ử ệ ố

ATmega328 là m t chíp vi đi u khi n độ ề ể ượ ảc s n xu t b i hãngấ ờ Atmel thu c ộ

h MegaAVR có s c m nh h n h nọ ứ ạ ơ ẳ Atmega8 Atmega 328 là m t b vi đi u ộ ộ ềkhi n 8 bít d a trên ki n trúc RISC b nh chể ự ế ộ ớ ương trình 32KB ISP flash có th ểghi xóa hàng nghìn l n, 1KB EEPROM, m t b nh RAM vô cùng l n trong th ầ ộ ộ ớ ớ ế

gi i vi x lý 8 bít (2KB SRAM).ớ ử

Hình 1.3 IC ATmega328P

V iớ 32 chân có th s d ng cho các k t n i vào ho c ra i/O, 32 thanh ghi, 3 ể ử ụ ế ố ặ

b timer/counter có th l p trình, có các g t n i và ngo i (2 l nh trên m t ộ ể ậ ắ ộ ạ ệ ộvector ng t), giao th c truy n thông n i ti p USART, SPI, I2C Ngoài ra có th s ắ ứ ề ố ế ể ử

d ng b bi n đ i s tụ ộ ế ổ ố ương t 10 bít (ADC/DAC) m r ng t i 8 kênh, kh năng ự ở ộ ớ ả

l p trình đậ ược watchdog timer, ho t đ ng v i 5 ch đ ngu n, có th s d ng ạ ộ ớ ế ộ ồ ể ử ụ

t i 6 kênh đi u ch đ r ng xung (PWM), h tr bootloader.ớ ề ế ộ ộ ỗ ợ

Atemega328 có kh năng ho t đ ng trong m t d i đi n áp r ng (1.8V – ả ạ ộ ộ ả ệ ộ5.5V), t c đ th c thi (thông lố ộ ự ượng) 1MIPS trên 1MHz

Ngày nay vi đi u khi n Atmega328 th c s đề ể ự ử ượ ử ục s d ng ph bi n t các d án ổ ế ừ ự

nh c a sinh viên, h c sinh v i giá thành r , x lý m nh mẽ, tiêu t n ít năng ỏ ủ ọ ớ ẻ ử ạ ố

lượng (ch đ ho t đ ngế ộ ạ ộ : 0.2 mA, ch đế ộ ng : 0.1 A, ch đ tích ki m: 0.75 ủ μ ế ộ ệA)

μ và s h tr nhi t tình c a c ng đ ng ngự ỗ ợ ệ ủ ộ ồ ười dùng AVR Và không th không ể

nh c t i s thành công c a Vi đi u khi n Atmega328 trong d án mã ngu n ắ ớ ự ủ ề ể ự ồ

mở Arduino v i các modulớ Adruino Uno (R3), Arduino Nano, Arduino Pro

mini nh ng s n ph m d n d t chúng ta vào th gi i mã ngu n m đ hoàn ữ ả ẩ ẫ ắ ế ớ ồ ở ểthành m t chộ ương trình trong “nháy m t”.ắ

Các thông s chính c a vi đi u khi n Atmega328P-PU nh sau:ố ủ ề ể ư

+ S timer: 3 timer g m 2 timer 8-bit và 1 timer 16-bitố ồ

+ S kênh xung PWM: 6 kênh (1timer 2 kênh)ố

C m bi n thân nhi t chuy n đ ng PIR (Passive infrared sensor) HC-ả ế ệ ể ộSR501 đượ ử ục s d ng đ phát hi n chuy n đ ng c a các v t th phát ra b c xể ệ ể ộ ủ ậ ể ứ ạ

h ng ngo i (con ngồ ạ ười, con v t, các v t phát nhi t, ), c m bi n có th ch nhậ ậ ệ ả ế ể ỉ

được đ nh y đ gi i h n kho ng cách b t xa g n cũng nh cộ ạ ể ớ ạ ả ắ ầ ư ường đ b c xộ ứ ạ

c a v t th mong mu n, ngoài ra c m bi n còn có th đi u ch nh th i gian kíchủ ậ ể ố ả ế ể ề ỉ ờ

tr (gi tín hi u bao lâu sau khi kích ho t) qua bi n tr tích h p s n.ễ ữ ệ ạ ế ở ợ ẵ

• Có 2 chân Âm/Dương

CH ƯƠ NG 2 – TÌM HI U V MODULE C M BI N PIR Ể Ề Ả Ế 2.1 Tìm hi u c u t o c a Module c m bi n PIR ể ầ ạ ủ ả ế

2.1.1 Tìm hi u ể v ề c m bi n ả ế PIR

PIR là vi t t t c a ch ế ắ ủ ữ Passive InfraRed sensor (PIR sensor), t c là b ứ ộ

c m bi n th đ ng dùng ngu n kích thích là tia h ng ngo i Tia h ng ngo i (IR)ả ế ụ ộ ồ ồ ạ ồ ạchính là các tia nhi t phát ra ệ t ừ các v t th có nhi t ậ ể ệ đ ộ Trong các c th s ng ơ ể ố

nh con ngư ười chúng ta luôn có thân nhi t (thông thệ ường là 37 đ C), và t c ở ộ ừ ơ

th chúng ta sẽ luôn phát ra các tia nhi t, ể ệ hay còn g i là các tia h ng ngo i, ọ ồ ạ

người ta sẽ dùng m t t bào đi n đ chuy n đ i tia nhi t ra d ng tín hi u đi n ộ ế ệ ể ể ổ ệ ạ ệ ệ

và nh ờ đó mà có th ể làm ra c m bi n phát hi n các v t ả ế ệ ậ th ể nóng đang chuy n ể

đ ng C m bi n này ộ ả ế g i ọ là th đ ng vì nó không dùng ngu n nhi t ụ ộ ồ ệ t ự phát (làm ngu n tích c c, ồ ự hay ch đ ng) mà ch ph thu c vào các ngu n nhi t phát ra ủ ộ ỉ ụ ộ ồ ệ t ừbên ngoài, đó là thân nhi t c a các th c th khác, nh ệ ủ ự ể ư con người, con v t ậ

Hình 2.1 C m bi n thu phát h ng ngo i PIR ả ế ồ ạ

Module c m bi n PIR ả ế này là m t m ch đi n độ ạ ệ ược tích h p bao g m c m ợ ồ ả

bi n PIR các m ch ch c năng nh m ch khu ch đ i, m ch so sánh và m ch đìnhế ạ ứ ư ạ ế ạ ạ ạ

th i t t c các kh i đờ ấ ả ố ược thi t k thành m t m ch hoàn ch nh M ch có 3 ế ế ộ ạ ỉ ạ chân

đ k t n i g m m t chân n i ngu n, m t chân n i mass và m t chân output tín ể ế ố ồ ộ ố ồ ộ ố ộ

hi u ngõ.ệ

2.1.2 C u t o chung và m ch nguyên lý c a Module c m bi n PIR ấ ạ ạ ủ ả ế

Hình 2.2 C u t o chung c a C m bi n PIR ấ ạ ủ ả ế

C u ấ t o ạ c a module c m bi n PIR ủ ả ế g m ồ các kh i: c m bi n PIR, kh i ố ả ế ố

khu ch đ i tín hi u, kh i ế ạ ệ ố so sánh, kh i đ nh th i delay và tín hi u đố ị ờ ệ ược đ a ra ưcông t t ắ t ự đ ng đ đi u khi n các thi t b khácộ ể ề ể ế ị

Hình 2.3 Các kh i c a c m bi n PIR ố ủ ả ế

Người ta đã thi t k ra m t lo i IC đế ế ộ ạ ược tích h p t t c các kh i trênợ ấ ả ố

vào đó, IC có tên là BISS0001 IC BISS0001 có 16 chân và có hình d ng nhạ ư

So sánh(Comparisons)

Khuếch đại(amplifier)

Cảm biến

chỉnh(delay)

Điều khiển

tự động(Autocontrol)

Hình 2.6 m ch đi n c a c m bi n PIR ạ ệ ủ ả ế

Đây là m ch đi n c a module c m bi n PIR (Hình 12) bao g m có ngõ vàoạ ệ ủ ả ế ồ

là c m bi n PIR, qua kh i ả ế ố x ử lí BISS0001 và được tín hi u ngõ ra Output, tín hi uệ ệngõ ra này đượ bi n thành tín hi u s có th giao ti p v i các thi t b s khác.c ế ệ ố ể ế ớ ế ị ố

M ch trên ngõ ra đạ ược m c thêm c m kh i công t c transistor và relayắ ả ố ắ12V

2.1.3 Thi t b h i t tia nhi t cho Module c m bi n PIR ế ị ộ ụ ệ ả ế

Các tia nhi t phát ra t các v t th s ng r t ệ ừ ậ ể ố ấ y u ế và r t phân tán, đ tăng đấ ể ộ

r ng cho đ u dò cũng nh h i t các tia nhi t l i đúng vào v trí c a c m bi n ộ ầ ư ộ ụ ệ ạ ị ủ ả ếPIR, người ta dùng kính Fresnel (Hình 13 ) đ ch p lên đ u c m bi n PIR Đ ng ể ụ ầ ả ế ồ

th i cũng giúp cho c m bi n tránh đờ ả ế ược các tia t ử ngoài t ừ m*ôi trường bên ngoài chi u vào đ u c mể ầ ả bi n.ế

Hình 2.7 Kính Fresnel

Hình 2.8 Hình nh kính Fresnel h i t các tia nhi t vào v trí c a c m bi n PIR ả ộ ụ ệ ị ủ ả ế

2.2 Nguyên lý ho t đ ng c a Module c m bi n PIR ạ ộ ủ ả ế

2.2.1 Môi tr ườ ng ho t đ ng c a c m bi n PIR ạ ộ ủ ả ế

C m bi n PIR ch ho t đ ng trong kho ng nhi t đ t -30 đ C đ n 70 đ ả ế ỉ ạ ộ ả ệ ộ ừ ộ ế ộ

C Có nghĩa là c m bi n ch làm vi c đả ế ỉ ệ ược trong kho ng nhi t đ trên, các tia ả ệ ộnhi t phát ra t các v t th ph i n m trong kho ng nhi t đ trên.ệ ừ ậ ể ả ằ ả ệ ộ

2.2.2 Nguyên t c ho t đ ng c a module c m bi n PIR ắ ạ ộ ủ ả ế

Nguyên lý chung: module c m bi n PIR ho t đ ng d a trên nguyên lí c m ả ế ạ ộ ự ả

ng các tia nhi t c a các v t th s ng phát ra, khi c m bi n pyroelectric

nh t nh n đấ ậ ược tia nhi t, nó sẽ phát ra tín hi u và khi ngu n nóng di chuy n ệ ệ ồ ểngang, sẽ đ n c m bi n pyroelectric th hai và c m bi n pyroelectric 2 nh n ế ả ế ứ ả ế ậ

được tia nhi t và ệ nó l i phát ra tín hi u đi n S xu t hi n c a 2 tín hi u ạ ệ ệ ự ấ ệ ủ ệ này

nh n bi t r ng ậ ế ằ đã có m t ngu n nhi t di đ ng ngang và m ch đi n t sẽ phát ộ ồ ệ ộ ạ ệ ử ratín hi u đi uệ ề khi n.ể

Nguyên t c ho t đ ng: tr ng thái thắ ạ ộ Ở ạ ường tr c khi ch a có tia nhi t di ự ư ệchuy n vào đ u dò c a c m bi n thì tín hi u đang m c 0, và m ch không ho tể ầ ủ ả ế ệ ở ứ ạ ạ

đ ng Khi có m t v t chuy n đ ng vào đ u dò nhi t PIR ộ ộ ậ ể ộ ầ ệ thì các tia nhi t t v t ệ ừ ậ

th đó phát ra sẽ đi qua th u kính Fresnel các tia nhi t ể ấ ệ này sẽ h i t vào ộ ụ đ u ầ dò PIR, khi m i vào vùng dò c a c m bi n thì các tia nhi t ớ ủ ả ế ệ này ch h i t vào c m ỉ ộ ụ ả

bi nế pyroelectric th 1, thì m c 0 c a c m bi n th nh t sẽ lên 1, k đ n trong ứ ứ ủ ả ế ứ ấ ế ếkho ng th i gian r t nh v t sẽ ả ờ ấ ỏ ậ di chuy n ể ngang qua t i c m bi n pyroelectric ớ ả ế

th 2 cũng tứ ương t ự nh c m bi n th nh t nó sẽ chuy n t m c 0 lên m c 1 cư ả ế ứ ấ ể ừ ứ ứ ả

2 tín hi u này sẽ ệ qua 1 m t b khu ch đ i th nh t là FET, k đ n tín hi u ngõ ộ ộ ế ạ ứ ấ ế ế ệ

ra c a c m bi n PIR ủ ả ế ở chân 2 (Source) sẽ vào m t m ch khu ch đ i n a, m ch ộ ạ ế ạ ữ ạkhu ch đ i ế ạ này sẽ khu ch đ i tín hi u lên m c c n thi t theo theo thi t k ế ạ ệ ứ ầ ế ế ế s n ẵ

c a nhà ủ s n ả xu t, k đ n tín hi u ấ ế ế ệ này sẽ đ n m t m ch so sánh đ xu t ra tín ế ộ ạ ể ấ

hi u chu n kỹ thu t s ệ ẩ ậ ố m c ứ 1 t c ứ là m ch đang ho t đ ng, ngạ ạ ộ ượ ạ ở ức l i m c 0

m ch không ho t đ ng Trong th c t v t phát ra tia h ng ngo i có th di ạ ạ ộ ự ế ậ ồ ạ ể

chuy n nhanh, ch m ho c có th đ ng ể ậ ặ ể ứ yên trong vùng quét c a c m ng, vì ủ ả ứ th ế

ta c n m ch làm tr tín hi u ầ ạ ễ ệ lâu h n so v i tín hi u nh n đơ ớ ệ ậ ược trong th c t đ ự ế ể

ta có th đi u ch nh thi t b ho t đ ng trong kho n th i gian mà chúng ta mong ể ề ỉ ế ị ạ ộ ả ờ

mu n ố t ừ đây tín hi u c a module c m bi n đệ ủ ả ế ược đ a ra ngoài ư đ ể k t n i v i ế ố ớcác thi t bế ị khác

Chúng ta sẽ xem ho t đ ng c a m ch qua các hình mô t dạ ộ ủ ạ ả ưới đây: V i hìnhớbóng đèn là tín hi u output c a module PIR, đèn ệ ủ t t ắ là m c 0, đèn sáng là ứ m c ứ 1,hình c m bi n PIR v i 2 b ng pyroelectric ả ế ớ ả lúc đ u sẽ là màu l t khi ch a có ầ ợ ư

v t ậ di chuy n vào vùng phát hi n tín hi u là 1 để ệ ệ ường th ng (H2.10) ẳ

Hình 2.9 Khi ch a có v t di chuy n vào vùng phát tín hi u ư ậ ể ệ

Ti p đ n v t ế ế ậ th ể di chuy n vào vùng nh hể ả ưởng 1 tín hi u b t đ u xu tệ ắ ầ ấ

hi n, hình c m bi n PIR b ng pyroelectric 1 đ m ệ ả ế ả ậ lên nh ng ngõ ra c a PIR làư ủhình bóng đèn v n t t (Hình 2.11) ẫ ắ

Hình 2.10 Khi có v t vào vùng nh h ậ ả ưở ng 1

Khi v t th đi vào vùng ậ ể ảnh hưởng th 2 thì tín hi u hình c m bi n PIR c aứ ệ ả ế ủ

b ng pyroelectric 1 sẽ l t ả ợ đi, b ng 2 đ m ả ậ lên tín hi u xu t hi n b ng 2, hình ệ ấ ệ ở ảbóng đèn sáng lên, tín hi u output c a module PIR lúc ệ ủ này là 1 (Hình 2.12)

Hình 2.11 Khi có v t vào vùng nh h ậ ả ưở ng 2

Khi v t th ậ ể đi qua kh i vùng nh hỏ ả ưởng 2 thì tín hi u đã tr v 0 nh ng ệ ở ề ưđèn v n còn sáng vì lúc này m ch delay v n duy trùy tín hi u ngõ ẫ ạ ẫ ệ ra c a module ủPIR m c 1 (Hình 2.13).ở ứ

Module c m bi n PIR nó ho t đ ng gi ng nh m t c m bi n PIR và ch cóả ế ạ ộ ố ư ộ ả ế ỉ

1 ngõ ra output thôi vì th chúng ta c n ghép n i v i các thi t b khác m i có thế ầ ố ớ ế ị ớ ể

đi u khi n các thi t b ho t đ ng Dề ể ế ị ạ ộ ưới đây sẽ gi i thi u m t s linh ki n vàớ ệ ộ ố ệcách ghép n i.ố

a) Ghép n i c m bi n PIR v i relay ố ả ế ớ

Dưới đây là m ch nguyên lý v cách ghép n i v i relay M ch này ạ ề ố ớ ạ

ho t đ ng d a trên s b t t t c a relay, khi tín hi u c a module PIR là ạ ộ ự ự ậ ắ ủ ệ ủ

m c1 thì lúc đó relay ho t đ ng, khi tín hi u là m c 0 thì relay ng ng ho tứ ạ ộ ệ ứ ừ ạ

đ ng T relay chúng ta sẽ m c v i các thi t b khác đ đi u khi n ho t ộ ừ ắ ớ ế ị ể ề ể ạ

đ ng Phộ ương pháp này dùng đ đi u khi n các thi t b nh đèn và ể ề ể ế ị ư

Hình 2.15 Ghép n i c m bi n PIR v i Transistor ố ả ế ớ

c) Ghép n i c m bi n PIR v i các h vi đi u khi n, Arduino ố ả ế ớ ọ ề ể

Dưới đây là các hình nh module PIR giao ti p v i vi đi u khi n, ả ế ớ ề ể

m ch ho t đ ng d a trên s đi u khi n c a các h vi đi u khi n đạ ạ ộ ự ự ề ể ủ ọ ề ể ược

l p trình b i ngậ ở ườ ử ụi s d ng

Hình 2.16 C m bi n PIR ghép n i v i Vi đi u khi n ả ế ố ớ ề ể

Hình 2.17 C m bi n PIR ghép n i v i Arduino ả ế ố ớ

2.3 ng d ng c a c m bi n PIR Ứ ụ ủ ả ế

2.3.1 Các ng d ng trong cu c s ng h ng ngày c a Module c m bi n ứ ụ ộ ố ằ ủ ả ế PIR

Trong cu c s ng hàng ộ ố ngày c a chúng ủ ta có r t nhi u thi t b ho t đ ng ấ ề ế ị ạ ộ

v i các phớ ương pháp b t t t th công Qua tìm hi u và kh o sát ng d ng ậ ắ ủ ể ả ứ ụ

module c m bi n PIR nh n th y r ng khi k t h p v i các thi t ả ế ậ ấ ằ ế ợ ớ ế b ịghép n i ố nh ưrelay, transistor, vi đi u khi n thì có r t nhi u ng d ng có ích cho cu c s ng ề ể ấ ề ứ ụ ộ ố

h ng ngàyằ nh :ư

-H th ng chi u sáng ệ ố ế t ự đ ng trong các tòa nhà vănộ phòng

-H th ng đi u khi n qu t ệ ố ề ể ạ t ự đ ng trong các tòa tòa nhà vănộ phòng

Hình 2.18 H th ng chi u sáng t đ ng ệ ố ế ự ộ

H th ng bao ệ ố g m ồ 3 ph n: module c m bi n PIR, m ch relay, và đèn ầ ả ế ạchi u sáng Ta sẽ l p ráp h th ng này vào tr n c a các ế ắ ệ ố ầ ủ toà nhà H th ng ệ ố

sẽ t ự đ ng đóng t t các thi t b chi u sáng t đ ng, khi có ngộ ắ ế ị ế ự ộ ười đèn sẽ t ự

đ ng b t sáng, ngộ ậ ượ ạc l i đèn sẽ t đ ng t t H th ng ự ộ ắ ệ ố này sẽ giúp con

ngườ có th ti t ki m đi ể ế ệ ược đi n năng tránh lãng phí ệ khi không s d ng ử ụ

mà thi t b chi u sáng v n b t Giúp chúng ta ti t ki m đế ị ế ẫ ậ ế ệ ược ngu n nhân ồ

l c đi u khi n các thi tự ề ể ế b ị

M r ng thêm chúng ta sẽ ki t h p c m bi n v i vi x lý đ t o ra h ở ộ ế ợ ả ế ớ ử ể ạ ệ

th ng hoàn ch nh và ti n ích h n.ố ỉ ệ ơ

b)H th ng đi u khi n qu t t đ ng ệ ố ề ể ạ ự ộ

Hình 2.19 H th ng đi u khi n qu t t đ ng ệ ố ề ể ạ ự ộ

H th ng bao ệ ố g m ồ 3 ph n: module c m bi n PIR, m ch công t t BJT, ầ ả ế ạ ắ

h th ng qu t dân d ng H th ng ho t ệ ố ạ ụ ệ ố ạ đ ng d a ộ ự trên nguyên lý phân c c ựcho BJT, BJT sẽ ho t đ ng trong tr ng thái bão hòa gi ng nh 1 công t c, ta ạ ộ ạ ố ư ắ

sẽ s d ng nguyên t c ho t đ ng ử ụ ắ ạ ộ này đ đi u khi n qu t t đ ng đóng ể ề ể ạ ự ộ

m , đ tránh s lãng phí ở ể ự khi trong m t căn phòng có ít ngộ ười nh ng t t c ư ấ ảcác qu t đ u ạ ề m ở Qu t ch đạ ỉ ược m khi có ngở ười đang ho t đ ng trong ạ ộ

Mạch Relay

Mạch BJT Hệ thống quạt dân

dụngCảm biến PIR

b ng tay ằ khi m t h th ng công t c ộ ệ ố ắ dày đ t khó ặ mà xác đ nh đị ược v trí.ị

M r ng thêm chúng ta sẽ ki t h p c m bi n v i vi x lý đ t o ra h ở ộ ế ợ ả ế ớ ử ể ạ ệ

th ng hoàn ch nh và ti n ích h n.ố ỉ ệ ơ

c) H th ng camera quan sát t đ ng ệ ố ự ộ

Hình 2.20 H th ng camera quan sát t đ ng ệ ố ự ộ

H th ng này ng d ng đ đi u khi n các camera quan sát nh ng khu ệ ố ứ ụ ể ề ể ữ

v c có chuy n đ ng c a con ngự ể ộ ủ ười vì lúc đó camera ch hỉ ướng đ n nh ng ế ữ

n i phát ra tia nhi t vì ho t đ ng c a c m bi n PIR H th ng g m 3 ph n: ơ ệ ạ ộ ủ ả ế ệ ố ồ ầModule c m bi n PIR, H th ng đi u khi n là các vi x lí, Camera kỹ thu t ả ế ệ ố ề ể ử ậ

s sẽ ghi l i các hình nh dùng cho các h th ng quan sát an ninh.ố ạ ả ệ ố

d) H th ng ch ng tr m đ n gi n ệ ố ố ộ ơ ả

Hình 2.21 H th ng ch ng tr m đ n gi n ệ ố ố ộ ơ ả

H th ng g m có 3 ph n: module c m bi n PIR, m ch relay, và chuông báoệ ố ồ ầ ả ế ạ

đ ng M ch ho t đ ng khi phát hi n ngộ ạ ạ ộ ệ ườ ại l đi vào vùng quét c a c m bi nủ ả ế

c a PIR khi đó relay ho t đ ng làm cho chuông báo đ ng sẽ reo lên H th ngủ ạ ộ ộ ệ ốnày r t đ n gi n, ho t đ ng t t, tuy nhiên đây ch a ph i là h th ng ch ngấ ơ ả ạ ộ ố ư ả ệ ố ố

tr m t i u.ộ ố ư

M r ng thêm n u chúng ta k t h p c module c m bi n PIR v i cameraở ộ ế ế ợ ả ả ế ớ

được đi u khi n qua vi x lí thì ề ể ử h ệ h ng sẽ tr nên hi u qu và chính xácố ở ệ ả h n.ơ

Camera kỹ thuật số

Hệ thống điều khiểnCảm biến PIR

Mạch relay Chuông báo độngCảm biến PIR