Arduino ve Arduinosuz Hareket Sensörü ile LED Yakan Devre

Bu projeyi yapma sebebimiz aslında, ekipman dolabımızın içerisinin karanlık olması ve aradığımızı bir türlü bulamamız. Hareket sensörü ile, belirli süre aktif kalan bir devre yapmayı planlıyoruz. Basit olarak arduino olmadan ve arduino ile bir çözüm üreteceğiz. Ayrıca 555 timer entegresi ile bir sistem kurarsak süreli bir devre kurabilir, yada ayrıca 555 entegresi olmadan bir delay devresi kurabiliriz.

Hareket Sensörü (PIR) Nedir?

PIR (Pasif Kızılötesi) Sensörü, çevredeki nesnelerin yaydığı kızılötesi (ısı) seviyelerindeki değişiklikleri ölçerek hareketi algılayan bir cihazdır. Hareket algılandığında PIR Sensörü çıkış piminde yüksek bir sinyal çıkarır. Bu mantık sinyali bir mikrodenetleyici tarafından okunabilir veya yüksek voltajlı cihazları değiştirebilen bir MOSFET’i tetikleyebilir. Bu, bir hareket alanını izlemek için iyi bir sensördür. Bu sensörün her iki versiyonu da aynı Fresnel lensi kullanır ve temel işlevler ikisi arasında aynı kalır.

PIR’deki sensör, etrafımızdaki nesnelerden yayılan kızılötesi radyasyonu algılar veya okur. Mutlak sıfırın (-273.15 ° Celsius yani 0 Kelvin) üzerindeki bir sıcaklığa sahip her nesne, canlılar da dahil olarak kızılötesi yayar. Bununla birlikte, özel Termal Kızılötesi Kameralar ile bu, kızılötesi dalgalar insan gözü tarafından görülebilir hale getirilebilir. Kullandığmız modülün PIR’in sadece nispeten basit bir sensör kullandığına dikkat edin yani bir kamera olarak kullanamayız.

Çalışma Mantığı

PIR sensörülerine “pasif” denir, çünkü algılanmaya yardımcı olmak için örneğin “radyasyon” veya “ışık” biçimini veya şeklini gönderecek herhangi bir “yardımcı” tarafından desteklenmezler. Tamamen sensörün çevreden neler alabildiğine, nesneler tarafından yayılana dayanır. PIR’ler aslında sadece iki sensör arasındaki farka bakar. Fark çok yüksekse devre tetiklenir yani hareketh algılar. Bu, örneğin kısa bir flaş veya oda sıcaklığındaki bir artıştan kaynaklanan yanlış pozitifleri önlemek için akıllı bir şekilde yapılır. Bu sayede false positive gibi bir olaydan kaçınılmış olunur. Bir çip ve bazı ayrık devreler tüm bunları sizin için halleder.

Başlangıç Detayları

Kartın bağlantılarını yaptığınız zaman başlangıçta düzensiz görünen bazı davranışlar görebilirsiniz bu tamamen normaldir. Ayarları değiştirmeden önce birkaç şeyi anlamamız gerekiyor. Gücü bağlarken, sensörün dengelenmesi (ısınması) yaklaşık 30 ila 60 saniye sürüyor. Kartınızı hareket olmayacak şekilde yerleştirin ve LED KAPALI kalana kadar bekleyin. LED KAPALI kaldığında, küçük beyaz kubbenin önünde elinizi veya herhangi bir şeyi hareket ettirebilir ve LED’in AÇIK ve KAPALI olduğunu görebilirsiniz. Neyin hareket ettiğine bağlı olarak, algılanabilir aralık yaklaşık 6 metreye kadar olmalıdır. Ayrıca, hareket algıladıktan sonra sensörün bir süre “AÇIK” kalacağını unutmayın. Daha sonra zamanlamayı “Gecikme Süresi” potansiyometresi ile ayarlayabilirsiniz. Ayrıca bu bekleme süresinin nasıl kısaltılacağı konusunu da bir alt başlıkta inceleyeceğiz

Tekrar Tetikleme Pinleri

PIR sensörünüzü kullanıma hazır hale getirken kart üstünde H ve L isimli iki pin görebilirsiniz. Bu pinler tetiklemenin tekrarlı veya tekrarsız olmasını sağlar. Varsayılan olarak H modunda gelin, yapmak istediğiniz eyleme göre H veya L moduna alabilirsiniz. Biz burada L modunda kullandık.

Gecikme Süresini Hacklemek!

Bu sensörü kullanırken, hareketin ardından yaklaşık 3-4 saniye kadar pasik kaldığını yani çalışmadığını fark ettik. Kullanılan entregrenin yani BISS0001 datasheetine bakarak, mantık devresi ve iki adet timer devresi içerdiğini gördük. Büyük ihtimalle hareket hassatiyeti için üretilmiş entegredir. Entegrenin 2.pini output pini olarak tanımlanmış. Zaman diyagramına göre 2.pin high olduğu zaman TX, low olduğu zaman Ti olmakta. Devre diyagramında kırmızı ile işaretli direnç ve kapasitöre 3. ve 4. pine bağlı bu direnç ve kapasitörün R1xC1 heasbına göre çıkan saniye 4.5 civarlarında bu da gecikmenin sebebini bizlere açıklamakta. Daha küçük bir direnç ile önceki direnci değiştirerek yaklaşık 1 saniye gibi bir süreye inebiliriz.

TX ≈ 49152R1C1

Değiştirmeden önce: R1 C1 = 49152 * 200KΩ * 470pF ≈ 4.6 saniye

Değiştirdikten sonra:  R1 C1 = 49152 * 43KΩ * 470pF ≈ 0.9 saniye

Uygulanabilecek Fikirler

LDR yardımı ile sadece karanlıkta aktifleştirme. 555 entegresi ile zaman ayarı. Sadece delay devresi ile zaman ayarı.

Arduinosuz Devre Şeması

Böyle basit bir diyagram ile ilk denemenizi yapabilirsiniz. Unutmadan ilk 60 saniye sensörünüz ısınır, yani düzenli çalışmayabilir. Sonraki sürelerde ise elektrik akımı kesilene kadar stabil çalışacaktır

Arduinolu Devre Şeması

Aynı şekilde arduino ile de bu testi yapabilirsiniz.

Arduino Kodu

int led = 13;                
int sensor = 2;              
int state = LOW;              
int val = 0;                 
void setup() {
  pinMode(led, OUTPUT);      
  pinMode(sensor, INPUT);    
  Serial.begin(9600);        
}
void loop(){
  val = digitalRead(sensor);   
  if (val == HIGH) {           
    digitalWrite(led, HIGH);  
    delay(100);                 
    if (state == LOW) {
      Serial.println("Hareket Basladi"); 
      state = HIGH;       
    }
  } 
  else {
      digitalWrite(led, LOW); 
      delay(200);              
      if (state == HIGH){
        Serial.println("Hareket Durdu");
        state = LOW;       
    }
  }
}