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Cómo detectar movimiento con Arduino

Un sensor de infrarrojos pasivos (PIR) es un sensor común en algunos hogares y la mayoría de los edificios comerciales y le permite detectar movimiento con el Arduino. Es posible que haya visto este sensor en la esquina de una habitación, parpadeando en rojo de vez en cuando. Registra el calor emitido por personas, animales u otras fuentes de calor como radiación infrarroja.

La radiación infrarroja es invisible para el ojo humano, pero el sensor la distingue fácilmente. El sensor en sí es similar al sensor que se encuentra en una cámara digital, pero sin los lentes complejos para capturar una imagen detallada.

Por lo general, este tipo de sensor se utiliza para la detección de movimiento en alarmas antirrobo. En lugar de detectar movimiento, en realidad detecta cambios de temperatura.

Tiene dos formas de obtener un sensor PIR. La primera es desmontar una alarma antirrobo PIR, que probablemente esté preempaquetada con una lente y un sensor. El segundo método es comprar uno diseñado específicamente para proyectos de microcontroladores. Esto a menudo viene con una lente básica con estilo de pelota de ping-pong y una placa de circuito desnuda debajo. Es más fácil trabajar con este último porque se conocen todos los detalles.

Tenga en cuenta lo siguiente durante la planificación:

  • Complejidad: puede ser complicado piratear un sensor PIR existente creado para un sistema específico. Sin embargo, debido a que necesita comunicarse con ese sistema, el sensor generalmente tiene conexiones claramente marcadas en la parte posterior.

    Uno de los beneficios de usar un sensor existente es que está preempacado, lo que reduce la cantidad de tiempo que tiene que dedicar a ensamblar los componentes. Los sistemas preempaquetados están diseñados para ser fáciles de instalar, por lo que es posible que también pueda utilizar la calibración manual.

    Si está utilizando un sensor PIR que no está preempaquetado, debería ser mucho más sencillo en el lado del hardware y el software, pero requiere un pensamiento cuidadoso con respecto a la carcasa. Algunos sensores PIR tienen su propia lógica incorporada y funcionan como un interruptor, yendo a ALTO cuando el movimiento ocurre por encima del umbral. Este tipo de sensor necesita calibración para identificar cambios de la norma.

  • Costo: un sensor PIR doméstico cuesta entre $ 15 y $ 45 (£ 10 y £ 30). El gasto principal es la vivienda, generalmente diseñada para ser discreta o tener un aspecto de alta tecnología. Los sensores PIR desnudos cuestan una fracción del precio en alrededor de $ 10 (£ 6.50), pero necesitan una carcasa adecuada para ser de uso real.

  • Dónde: Muchas carcasas le permiten colocar perfectamente el sensor contra una pared, o podría considerar usar mini trípodes para la dirección. Algunos de los soportes de trípode también vienen con un soporte de ventosa, que es perfecto para fijar su sensor a superficies brillantes como el vidrio.

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La mayoría de los sensores PIR vienen listos para la acción y solo necesitan energía. Se calibran a sí mismos en función de lo que pueden ver y luego envían un valor ALTO o BAJO cuando detectan un cambio. Esto los hace extremadamente fáciles de programar porque está tratando con las mismas señales que con un botón.

En este ejemplo, aprenderá a usar el SE-10, un sensor PIR disponible en todos los principales minoristas de Arduino. Este sensor PIR en particular tiene tres cables: rojo, marrón y negro. El cable rojo es la fuente de alimentación y debe conectarse a 5V. Curiosamente, el cable negro es el cable de señal y no el suelo. El marrón debe estar conectado a tierra y el negro al pin 2.

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El pin de señal se conoce como un colector abierto y debe colocarse ALTO para empezar. Para hacerlo, usa una resistencia de 10k para conectarlo también a 5V. El pasador, por lo tanto, se lee ALTO cuando no ocurre ningún movimiento y se tira a BAJO cuando hay movimiento.

Necesitas:

  • Un Arduino Uno

  • Una placa de pruebas

  • Un sensor de movimiento SE-10 PIR

  • Una resistencia de 10k ohmios

  • Saltar cables

Diseñe el circuito como en el diseño y los diagramas de circuito.

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Complete el circuito y elija Archivo → Ejemplos → 01.Basics → DigitalReadSerial en el menú Arduino para cargar el boceto.

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Este boceto está destinado a un botón pulsador pero sigue los mismos principios. Si desea que el boceto sea más específico, puede guardarlo con un nombre y nombres de variable más apropiados.

/ *
 DigitalReadSerial
 Lee una entrada digital en el pin 2, imprime el resultado en el monitor serial
 Este código de ejemplo es de dominio público.
 * /
// el pin digital 2 tiene un botón adjunto. Dale un nombre:
int pushButton = 2;
// la rutina de configuración se ejecuta una vez cuando presiona restablecer:
configuración vacía () {
 // inicializar la comunicación en serie a 9600 bits por segundo:
 Serial.begin (9600);
 // convierte el pin del botón en una entrada:
 pinMode (pulsador, ENTRADA );
}
// la rutina del ciclo se repite una y otra vez para siempre:
bucle vacío () {
 // lee el pin de entrada:
 int buttonState = digitalRead (pulsador);
 // imprime el estado del botón:
 Serial.println (buttonState);
 retraso (1); // retraso entre lecturas para estabilidad
}

Presione el botón Compilar para verificar su código. Al hacerlo, se resaltan los errores gramaticales y se vuelven rojos cuando se descubren. Si el boceto se compila correctamente, haga clic en Cargar para enviar el boceto a su tablero. Cuando termine de cargar, coloque el sensor PIR en una superficie libre de movimiento y abra el monitor en serie.

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Al abrir el monitor de serie se restablece el boceto y el sensor se calibra en los primeros 1 a 2 segundos. Cuando se detecta movimiento, debería ver que el valor del estado del botón cambia de 1 (sin movimiento) a 0 (movimiento).

Si no pasa nada, vuelva a verificar su cableado:

  • Asegúrese de que está utilizando el número de pin correcto.

  • Verifique las conexiones en la placa de pruebas. Si los cables de salto o los componentes no están conectados usando las filas correctas en el tablero, no funcionarán.

  • Intente reiniciar el sensor PIR desconectando y volviendo a conectar el cable GND, y asegúrese de que no se mueva durante o después de la calibración.

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