Untuk membangun komunikasi nirkabel dengan perangkat remote biasanya kita menggunakan gelombang radio, radiasi optik dan terkadang gelombang akustik. Pada dasarnya, jenis komunikasi nirkabel ini mengubah frekuensinya. Semua komunikasi ini memiliki frekuensi variabel mulai dari pita seperti pita HF, LF, VHF, UHF, dan seterusnya. Radiasi optik menggunakan inframerah dan bagian yang terlihat dari spektrum gelombang akustik menggunakan bagian ultrasonik dari spektrum frekuensi dan, gelombang mikro dan milimeter disebut sebagai gelombang radio.
Sensor Inframerah Pasif
Radiasi IR adalah bagian dari spektrum elektromagnetik yang memiliki panjang gelombang lebih kecil dari gelombang mikro dan lebih panjang dari panjang gelombang cahaya tampak. Wilayah inframerah dari 0.75um hingga 1000umand, gelombang IR terlalu kecil untuk dilihat dengan mata manusia.Jika wilayah panjang gelombang adalah dari 0.75um hingga 3um - itu disebut inframerah dekat wilayah dari 3um hingga 6um disebut sebagai pertengahan inframerah dan, jika wilayahnya lebih tinggi dari 6um, maka itu disebut inframerah jauh.
Radiasi ini telah digunakan secara luas di berbagai sensor dan gadget elektronik. Mulai dari remote TV hingga perangkat rumit seperti peralatan penglihatan malam menggunakan gelombang IR. Bagian berikut membahas tentang Dasar-dasar sensor PIR dan aplikasinya .
Sensor Inframerah Pasif (PIR)
Istilah PIR adalah kependekan dari PassiveInfra Red. Istilah “pasif” menunjukkan bahwa sensor tidak secara aktif mengambil bagian dalam proses tersebut, yang artinya, sensor tidak memancarkan sinyal IR yang dirujuk itu sendiri, melainkan secara pasif mendeteksi radiasi infra merah yang berasal dari tubuh manusia di area sekitarnya.
Sensor PIR
Radiasi yang terdeteksi diubah menjadi muatan listrik, yang sebanding dengan tingkat radiasi yang terdeteksi. Kemudian muatan ini ditingkatkan lebih lanjut dengan FET bawaan dan diumpankan ke pin keluaran perangkat yang dapat diterapkan ke sirkuit eksternal untuk memicu dan memperkuat tahap alarm lebih lanjut. Jangkauan sensor PIR hingga 10 meter pada sudut + 15o atau -15o.
Gambar di bawah ini menunjukkan konfigurasi pin khas dari sensor PIR, yang cukup sederhana untuk memahami pinout dan, seseorang dapat dengan mudah mengaturnya ke dalam rangkaian kerja dengan bantuan poin-poin berikut:
Konfigurasi Pin PIR
Sensor infra merah pasif terdiri dari tiga pin seperti yang ditunjukkan pada diagram di atas.
- Pin1 sesuai dengan terminal pembuangan perangkat, yang harus dihubungkan ke catu daya positif 5V DC.
- Pin2 sesuai dengan terminal sumber perangkat, yang harus dihubungkan ke terminal arde melalui resistor 100K atau 47K. Pin2 adalah pin output sensor, dan sinyal IR yang terdeteksi dibawa maju ke amplifier dari pin 2 sensor.
- Pin3 dari sensor terhubung ke ground.
Prinsip Kerja Sensor PIR
Sensor PIR lebih rumit dari sensor lainnya karena terdiri dari dua slot. Slot ini terbuat dari bahan khusus yang peka terhadap IR. Lensa Fresnel digunakan untuk melihat bahwa dua slot PIR dapat melihat melewati jarak tertentu. Saat sensor tidak aktif, kedua slot mendeteksi jumlah IR yang sama. Jumlah sekitar terpancar dari luar ruangan, dinding atau ruangan, dll.
Ketika tubuh manusia atau hewan melewatinya, ia akan memotong celah pertama dari sensor PIR. Hal ini menyebabkan perubahan diferensial positif antara dua belahan. Ketika tubuh manusia meninggalkan area penginderaan, sensor menghasilkan perubahan diferensial negatif antara dua belahan. Sensor inframerah itu sendiri ditempatkan dalam logam yang tertutup rapat untuk meningkatkan kelembaban / suhu / kebisingan / kekebalan. Ada jendela yang terbuat dari bahan silikon yang biasanya dilapisi untuk melindungi elemen penginderaan.
Sensor PIR Bekerja
Rangkaian Deteksi Gerakan Menggunakan Sensor PIR
Pada segmen di atas, kita telah mempelajari pin out dari sensor PIR, sekarang mari kita lanjutkan untuk mempelajari aplikasi sederhana dari sensor PIR. Diagram di bawah ini menggambarkan rangkaian sensor PIR detektor gerak . Di hadapan energi atau radiasi IR manusia, sensor infra merah mendeteksi energi dan segera mengubahnya menjadi pulsa listrik kecil, cukup untuk mengaktifkan transistor BC547 menjadi konduksi dan membuat kolektornya rendah.
Rangkaian Deteksi Gerakan Menggunakan Sensor PIR
Sebagai pembanding, IC741 sudah diatur –yang terdiri dari 8 pin. Dimana pin3 dialokasikan sebagai input referensi, sedangkan Pin2 sebagai input penginderaan. Ketika terminal kolektor transistor low, maka potensi pin2 dari IC menjadi lebih rendah dari potensi pin3. Itu segera membuat output IC tinggi, memicu driver relai yang terdiri dari transistor dan relai lain. Relai memicu dan menyalakan perangkat alarm, yang terhubung ke sirkuit.
Kapasitor 100uF / 25V memastikan bahwa relai tetap menyala bahkan setelah sensor infra merah pasif dimatikan kemungkinan karena keluarnya sumber radiasi. Perangkat sensor PIR harus ditutup dengan benar dalam penutup lensa Fresnel untuk memastikan bahwa efisiensinya cukup ditingkatkan.
Proyek Berbasis Sensor PIR dengan Abstrak
Dengan memahami penggunaan dan keterbatasan sensor, memberikan gambaran yang jelas tentang pengembangan proyek. Proyek tingkat lanjut seperti SCADA, kontrol logika fuzzy , akuisisi data biasanya mengadopsi sistem tertanam dan proyek ini membutuhkan pengetahuan domain perangkat lunak, terutama bahasa C. Di sini, rincian tentang beberapa proyek berbasis sensor inframerah pasif dengan deskripsi diberikan di bawah ini.
Sistem Pembukaan Pintu Otomatis berbasis Sensor PIR
Tujuan utama dari proyek ini adalah untuk membuka dan menutup pintu, di tempat-tempat yang mengharuskan kehadiran seseorang - misalnya, hotel, pusat perbelanjaan, teater, dll. proyek ini terdiri dari sensor PIR yang merasakan keberadaan tubuh manusia dan mengirimkan pulsa ke 8051 mikrokontroler . Mikrokontroler ini mengontrol driver motor dengan mengirimkan pulsa yang sesuai ke inputnya dan mengaktifkan pin.
Sistem Alarm Keamanan berdasarkan sensor PIR
Tujuan utama dari proyek ini adalah untuk memberikan keamanan. Proyek ini didasarkan pada sensor PIR dengan sirkuit terintegrasi yang menghasilkan sirene. Sensor ini merasakan radiasi infra merah yang dipancarkan dari manusia dan kemudian menghasilkan keluaran digital. Output digital ini diterapkan pada IC UM3561. Jadi, ia menghasilkan suara ketika ada tubuh manusia yang terdeteksi. IC UM3561 adalah IC ROM, yang menghasilkan nada multi sirene seperti sirene pemadam kebakaran, sirene ambulans, suara senapan mesin, dan sirene polisi.
Robot Deteksi Manusia Menggunakan Sensor PIR
Robot pendeteksi manusia menggunakan sensor PIR terutama mendeteksi manusia, dan itu didasarkan pada Mikrokontroler 8-bit . Sensor infra merah pasif digunakan untuk mendeteksi manusia dan proyek ini terutama digunakan untuk menyelamatkan orang yang terjebak dalam puing-puing saat gempa. Ini pada dasarnya membawa manusia terjebak di bawah puing ke permukaan, sehingga menyelamatkan mereka secara efektif.
Kontrol Motor Stepper berbasis Sensor PIR
Tujuan utama dari proyek ini adalah untuk mengendalikan motor stepper dengan menggunakan sensor PIR. Proyek ini terutama didasarkan pada teknologi robotik . Teknologi ini terutama digunakan untuk aplikasi tingkat lanjut. Dalam proyek ini, sensor PIR internal digunakan untuk kinerja yang sangat baik- sensor IR digunakan sistem alarm pencuri , sakelar lampu, pemantauan kehadiran pengunjung dan robot. Dalam robotika, motor stepper digunakan secara luas dan menawarkan rotasi kontinu serta presisi yang luar biasa.
Dengan demikian, gambaran umum tentang dasar-dasar sensor PIR dan aplikasinya telah dibahas. Sensor ini digunakan di banyak aplikasi seperti pemantauan waktu nyata termasuk kesehatan fisik, sistem keamanan elektronik , dll. Selain itu, untuk bantuan apa pun terkait topik ini atau ide proyek berbasis sensor , Anda dapat menghubungi kami dengan memberi komentar di bagian komentar di bawah.
Kredit Foto:
