基于PIR傳感器的安全警報

在這個簡單的 DIY 項目中，我將向您展示如何設(shè)計和實現(xiàn)基于 PIR 傳感器的安全警報系統(tǒng)。我設(shè)計的這個電路使用 Arduino 作為主控制器，當(dāng)然還有 PIR 傳感器本身。此外，我還使用了 UM3561 IC（警報器發(fā)生器 IC），通過揚聲器產(chǎn)生必要的警報聲。

簡介

通常，在家庭、商店、辦公室等場所使用的安防系統(tǒng)中，都會使用紅外線或激光發(fā)射器和接收器，以確保準(zhǔn)確性和可靠性。但這些方法需要大量的資金投入和基礎(chǔ)設(shè)施支持。

在本項目中，我將介紹一種基于 PIR 的安全警報系統(tǒng)，其中使用 PIR 傳感器代替發(fā)射器或接收器。這不僅節(jié)省了功耗，而且實施成本低。PIR 傳感器是被動紅外傳感器的簡稱。

基于 PIR 傳感器的安全警報電路原理

電路的主要思想是提供安全。該電路基于 PIR 傳感器和可發(fā)出警報聲的集成電路。PIR 傳感器檢測人體發(fā)出的紅外輻射，并產(chǎn)生數(shù)字輸出。該數(shù)字輸出被應(yīng)用到 Arduino UNO。

Arduino UNO 根據(jù) PIR 傳感器的數(shù)字信號觸發(fā) UM 3561 警報器集成電路。這樣，當(dāng)檢測到有人時，它就會發(fā)出聲音。

UM3561 是一個 ROM 集成電路。它能產(chǎn)生多種警報聲，如救護(hù)車警報聲、消防車警報聲、警笛聲和機槍聲。

基于 PIR 傳感器的安全警報電路圖

注：電路圖顯示振蕩器電阻器（在 UM 3561 的引腳 7 和 8 之間）為 220Ω，但實際為 220KΩ。

電路元件

PIR 傳感器

Arduino UNO

UM3561 警報器 IC

NPN 晶體管 - 2N2222

電阻器 10KΩ 和 220KΩ

揚聲器 8Ω

面包板

連接導(dǎo)線

基于 PIR 傳感器的安全警報電路設(shè)計

所設(shè)計的系統(tǒng)由 Arduino UNO、PIR 傳感器、UM3561 IC、揚聲器、晶體管和幾個電阻器組成。UM3516 IC 是警笛發(fā)生器 IC。它有 8 個引腳。第一個和第六個引腳是音效選擇引腳。根據(jù)它們的連接方式，您可以選擇 4 種不同類型的聲音。

在本項目中，我打開了第 1 和第 6 引腳，以產(chǎn)生警笛聲。引腳 5 通過一個 NPN 晶體管連接至 +5V（由 Arduino UNO 的引腳 4 激活）。

220KΩ 電阻器的一端連接到 UM 3561 集成電路的第七針，另一端連接到集成電路的第八針。從集成電路的第三引腳輸出，通過電阻和晶體管連接到揚聲器。

晶體管的基極通過一個 10KΩ 電阻器連接到集成電路的輸出端。發(fā)射器引腳與地相連，揚聲器的一端與集電極相連，另一端與 +5V 電壓相連。

PIR 傳感器的輸出連接到 Arduino 的 3 號引腳。

基于 PIR 傳感器的安全警報系統(tǒng)的工作原理

按照電路圖進(jìn)行連接并接通電路。

PIR 傳感器通電后可檢測到人類發(fā)出的紅外線。

PIR 傳感器的探測距離為 5 米。您可以調(diào)節(jié)為傳感器提供的電位器來改變這個距離。

當(dāng)檢測到人時，PIR 傳感器會向 ARduino UNO 的引腳 3 輸出邏輯高電平，即 3.5V 至 5V 的電壓。

一旦 Arduino 在引腳 3 上檢測到邏輯高電平，它就會在 10 秒內(nèi)將引腳 4 變?yōu)楦唠娖?。在此期間，警報器集成電路 UM3561 將被激活，因為其引腳 5 將提供 +5V 電壓。

警報器內(nèi)部有一個振蕩器，用于產(chǎn)生聲音。

振蕩電路調(diào)諧到一定頻率，外部使用 220KΩ 電阻器。

然后，它被傳遞到取決于音調(diào)選擇引腳的控制電路。

這些音調(diào)選擇引腳從集成電路產(chǎn)生的不同音調(diào)中決定一種音調(diào)。

這樣，振蕩與所選音調(diào)一起被發(fā)送到地址計數(shù)器。然后，地址計數(shù)器將數(shù)據(jù)發(fā)送到 ROM。

然后，ROM 將音調(diào)發(fā)送到輸出引腳 3。

該輸出被送入 NPN 晶體管，以放大警報聲。

晶體管的基極從警報器發(fā)生器的輸出引腳獲得電壓。

當(dāng)晶體管基極獲得截止電壓時，晶體管開始導(dǎo)通，揚聲器為負(fù)引腳，與地相連。

這樣，當(dāng)檢測到人時，揚聲器就會發(fā)出聲音。

在本電路中，它能發(fā)出警笛聲。

基于 PIR 傳感器的安全警報系統(tǒng)應(yīng)用

可用于博物館保護(hù)貴重物品。

也可用作自動門鈴電路，當(dāng)檢測到人時，門鈴就會響起。

可用于國防領(lǐng)域，在戰(zhàn)場上探測人體。

它還可用于產(chǎn)生聲音的玩具應(yīng)用。

本電路的局限性

PIR 傳感器罐應(yīng)調(diào)整到只能探測到人。

它只能在 5 米范圍內(nèi)探測到人。