شِفر (کود) آردوینو و ویدئو برای حساس(حس کننده) حرکت HC-SR501

شِفر (کود) آردوینو و ویدئو برای حساس(حس کننده) حرکت HC-SR501

در این آموزش، ما به بررسی حساس(حس کننده) حرکت HC-SR501 می‌پردازیم که برای تشخیص حرکت از طریق فناوری مادون قرمز طراحی شده است. این حساس(حس کننده) می‌تواند خروجی‌ای را فعال کند و به شما اجازه می‌دهد دستگاه‌هایی مانند LEDها یا آلارم‌ها را بر اساس تشخیص حرکت کنترل کنید. تا پایان این آموزش، درک روشنی از نحوه سیم‌کشی حساس(حس کننده) و پیاده‌سازی شِفر (کود) آردوینو برای عملکرد مؤثر آن خواهید داشت. (در ویدیو در 00:45)

توضیحِ سخت‌افزار

حساس(حس کننده) حرکتی HC-SR501 یک ماجیول جمع‌وجور با ابعاد 32 در 24 میلی‌متر است که می‌تواند در بازهٔ ولتاژ 5 تا 20 ولت کار کند. در هستهٔ آن حساس(حس کننده) مادون‌قرمز LHI 778 قرار دارد که حرکت را از طریق تشخیص تغییرات تابش مادون‌قرمز شناسایی می‌کند. این ویژگی آن را برای کاربردهای مختلف از جمله سیستم‌های امنیتی و پروژه‌های رباتیک مناسب می‌سازد.

این ماجیول سه پایه اصلی دارد:VCCبرای قدرت،GNDبرای زمین، وOUTبرای سیگنال خروجی. وقتی حرکت تشخیص داده می‌شود،OUTپایه یک سیگنال بالا (3.3 ولت TTL) ارسال می‌کند که می‌توان از آن برای فعال‌سازی آلارم‌ها یا سایر دستگاه‌ها استفاده کرد. این حساس(حس کننده) همچنین شامل تنظیمات حساسیت و تاخیر زمانی قابل تنظیم است که به شما اجازه می‌دهد عملکرد آن را بر اساس نیازهای خاص خود سفارشی کنید.

جزئیات مشخصات فنی

تولیدکننده	HC-SR501
شماره قطعه	HC-SR501
ولتاژ منطق/ورودی‌خروجی	3.3 ولت
ولتاژ تغذیه	5-20 ولت
جریان خروجی (به ازای هر کانال)	کمتر یا مساوی 20 mA
جریان پیک (به ازای هر کانال)	کمتر یا مساوی 50 mA
راهنمای فرکانس PWM	قابل اعمال نیست
آستانه‌های ورودی منطقی	0.8 V (پایین)، 2.0 V (بالا)
افت ولتاژ / R_{درین-سورس (روشن)}/ اشباع	0.1 V
محدودیت‌های حرارتی	0°C تا 70°C
بسته	ماجیول
یادداشت‌ها / واریانت‌ها	حساسیت قابل تنظیم و تأخیر زمانی

از صحیح بودن ولتاژ منبع تغذیه (5-20 V) اطمینان حاصل کنید.
برای محدود کردن جریان، یک مقاومت را به‌صورت سری با LEDها قرار دهید.
پتانسیومتر حساسیت را برای محدودهٔ تشخیص تنظیم کنید.
زمان تأخیر را تنظیم کنید تا مدت‌زمانی که خروجی در سطح بالا باقی می‌ماند کنترل شود.
مراقب ورودی‌های شناور باشید؛ در صورت نیاز از مقاومت‌های پول-آپ یا پول-داون استفاده کنید.

دستورالعمل‌های سیم‌کشی

Arduino wiring for HC-SR501 Motions sensor

برای سیم‌کشی حساس(حس کننده) حرکتی HC-SR501، با اتصالِVCCپایه را به خروجی 5V روی آردوینو وصل کنید. سپس، ...GNDپایه را به زمین (GND) روی آردوینو متصل کنید. اینOUTپایه باید به پایه دیجیتال 2 روی آردوینو متصل شود، که سیگنال تشخیص حرکت را خواهد خواند.

اگر از یک LED برای بازخورد بصری استفاده می‌کنید، آند (پایه بلند) LED را به پایه دیجیتال 8 روی آردوینو متصل کنید. کاتد (پایه کوتاه) باید به یکی از پایه‌های یک مقاومت 680 اهم متصل شود و پایهٔ دیگر مقاومت به زمین وصل گردد. این پیکربندی به آردوینو اجازه می‌دهد تا بر اساس تشخیص حرکت، LED را کنترل کند.

نمونه‌های شِفر (کود) و راهنمای گام‌به‌گام

شِفر (کود) آردوینو برای این تنظیمات، نمایشگر مسلسل را مقداردهی اولیه کرده و پایه‌های ورودی و خروجی را پیکربندی می‌کند. شناسه‌های کلیدی در شِفر (کود) عبارت‌اند از:motion، که وضعیت حساس(حس کننده) حرکت و پایه‌های دیجیتال مورد استفاده برای خواندن ورودی و کنترل LED را ذخیره می‌کند.

void setup() {
  Serial.begin(9600);// setup Serial Monitor to display information
  pinMode(2, INPUT);// Input from sensor
  pinMode(8, OUTPUT);// OUTPUT to alarm or LED
}

در این گزیده،setup()این تابع ارتباط سریال را مقداردهی اولیه می‌کند و حالت پایه‌ها را برای حساس(حس کننده) و LED تنظیم می‌کند. پایه 2 به عنوان ورودی تنظیم شده تا خروجی حساس(حس کننده) حرکت را بخواند، در حالی که پایه 8 به عنوان خروجی تنظیم شده تا LED را کنترل کند.

void loop() {
  int motion = digitalRead(2);
  if(motion){
    Serial.println("Motion detected");
    digitalWrite(8, HIGH);
  }else{
    Serial.println("===nothing moves");
    digitalWrite(8, LOW);
  }
  delay(500);
}

این قطعه شِفر (کود) حلقهٔ اصلی را نشان می‌دهد که در آن برنامه به‌طور مداوم وضعیت حساس(حس کننده) حرکت را بررسی می‌کند. اگر حرکتی شناسایی شود، متن حرکت شناسایی شد را در نمایشگر مسلسل چاپ کرده و LED را روشن می‌کند. اگر هیچ حرکتی شناسایی نشود، متن ===چیزی حرکت نمی‌کند را چاپ کرده و LED را خاموش می‌کند.

نمایش / چه انتظاری باید داشته باشید

پس از تکمیل تنظیمات و آپلود شِفر (کود) روی آردوینو، باید انتظار داشته باشید که LED هنگام تشخیص حرکت توسط حساس(حس کننده) HC-SR501 روشن شود. علاوه بر این، پنجرهٔ سریال پیام‌هایی را نمایش می‌دهد که نشان می‌دهد حرکت تشخیص داده شده است یا خیر. اگر حساسیت و تنظیمات تأخیر زمانی روی حساس(حس کننده) را تغییر دهید، ممکن است تغییراتی در سرعت پاسخ‌دهی حساس(حس کننده) به حرکت مشاهده کنید (در ویدئو در 05:30).

اشتباهات رایج شامل سیم‌کشی نادرست هستند، مانند معکوس کردن اتصال‌ها برایVCCوGND، که می‌تواند به حساس(حس کننده) آسیب برساند. مطمئن شوید که پایه خروجی حساس(حس کننده) به‌درستی به پایه ورودی مشخص‌شده در آردوینو متصل شده است تا از ورودی‌های شناور جلوگیری شود.