基于PIR傳感器的安全警報

在這個(gè)簡(jiǎn)單的 DIY 項目中，我將向您展示如何設計和實(shí)現基于 PIR 傳感器的安全警報系統。我設計的這個(gè)電路使用 Arduino 作為主控制器，當然還有 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(guò)揚聲器產(chǎn)生必要的警報聲。

簡(jiǎn)介

通常，在家庭、商店、辦公室等場(chǎng)所使用的安防系統中，都會(huì )使用紅外線(xiàn)或激光發(fā)射器和接收器，以確保準確性和可靠性。但這些方法需要大量的資金投入和基礎設施支持。

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

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)生數字輸出。該數字輸出被應用到 Arduino UNO。

Arduino UNO 根據 PIR 傳感器的數字信號觸發(fā) UM 3561 警報器集成電路。這樣，當檢測到有人時(shí)，它就會(huì )發(fā)出聲音。

UM3561 是一個(gè) ROM 集成電路。它能產(chǎn)生多種警報聲，如救護車(chē)警報聲、消防車(chē)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(shí)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

連接導線(xiàn)

基于 PIR 傳感器的安全警報電路設計

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

在本項目中，我打開(kāi)了第 1 和第 6 引腳，以產(chǎn)生警笛聲。引腳 5 通過(guò)一個(gè) 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(guò)電阻和晶體管連接到揚聲器。

晶體管的基極通過(guò)一個(gè) 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(lèi)發(fā)出的紅外線(xiàn)。

PIR 傳感器的探測距離為 5 米。您可以調節為傳感器提供的電位器來(lái)改變這個(gè)距離。

當檢測到人時(shí)，PIR 傳感器會(huì )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(huì )在 10 秒內將引腳 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。

警報器內部有一個(gè)振蕩器，用于產(chǎn)生聲音。

振蕩電路調諧到一定頻率，外部使用 220KΩ 電阻器。

然后，它被傳遞到取決于音調選擇引腳的控制電路。

這些音調選擇引腳從集成電路產(chǎn)生的不同音調中決定一種音調。

這樣，振蕩與所選音調一起被發(fā)送到地址計數器。然后，地址計數器將數據發(fā)送到 ROM。

然后，ROM 將音調發(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。

當晶體管基極獲得截止電壓時(shí)，晶體管開(kāi)始導通，揚聲器為負引腳，與地相連。

這樣，當檢測到人時(shí)，揚聲器就會(huì )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應用

可用于博物館保護貴重物品。

也可用作自動(dòng)門(mén)鈴電路，當檢測到人時(shí)，門(mén)鈴就會(huì )響起。

可用于國防領(lǐng)域，在戰場(chǎng)上探測人體。

它還可用于產(chǎn)生聲音的玩具應用。

本電路的局限性

PIR 傳感器罐應調整到只能探測到人。

它只能在 5 米范圍內探測到人。