CẢM BIẾN PIR KẾT NỐI VỚI 8051 ỨNG DỤNG BÁO ĐỘNG XÂM NHẬP

CẢM BIẾN PIR KẾT NỐI VỚI 8051

 ỨNG DỤNG BÁO ĐỘNG XÂM NHẬP

Bài viết này được chia thành hai phần

1/ Kết nối cảm biến PIR với 8051.

2/ Mạch báo động xâm nhập tự chế.

KẾT NỐI CẢM BIẾN PIR VỚI VI ĐIỀU KHIỂN 8051

 Cảm biến PIR được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị phát hiện chuyển động. Bài viết này nói về việc kết nối một cảm biến PIR với vi điều khiển 8051. Một hệ thống báo động xâm nhập thực tế sử dụng cảm biến PIR và vi điều khiển 8051 được trình bày chi tiết ở cuối bài viết này. Trước khi đi vào cốt lõi của bài viết, chúng ta hãy xem sơ qua bộ cảm biến PIR và xem cách nó hoạt động như thế nào.

CẢM BIẾN PIR

 Cảm biến PIR là tên viết tắt của Passive Infrared sensor (Cảm biến hồng ngoại thụ động). Nó đo lượng năng lượng hồng ngoại bức xạ bởi các vật thể phía trước nó. Bản thân nó không phát ra bất kỳ loại bức xạ nào nên được gọi là “thụ động” nhưng cảm nhận được sóng hồng ngoại phát ra hoặc phản xạ bởi các vật thể khác. Trung tâm của cảm biến PIR là một cảm biến vật rắn hoặc một loạt các cảm biến như vậy được chế tạo từ vật liệu nhiệt điện. Vật liệu nhiệt điện là vật liệu  tạo ra năng lượng khi tiếp xúc với bức xạ. Gallium Nitride là vật liệu phổ biến nhất được sử dụng để xây dựng các cảm biến PIR. Một cái kính hội tụ Fresnel được gắn ở phía trước của cảm biến để tập trung bức xạ tới vào mặt cảm biến.  Khi có một vật nóng đi ngang qua, từ 2 cảm biến hồng ngoại gắn trong đầu dò sẽ cho xuất hiện 2 tín hiệu và tín hiệu này sẽ được khuếch đại để có biên độ đủ cao và đưa vào mạch so sánh áp để tác động vào một thiết bị điều khiển hay báo động. Nói một cách đơn giản, đầu ra của mô-đun cảm biến Pir sẽ CAO khi có chuyển động trong trường nhìn của nó và đầu ra sẽ THẤP khi không có chuyển động.

 Trong bài này chúng ta chọn mô-đun cảm biến PIR DSN-FIR800. Hình ảnh của nó ở phía trên. Nó hoạt động với nguồn cung cấp từ 4,5 đến 5V và dòng điện dưới 60uA. Điện áp đầu ra là 3,3V khi phát hiện chuyển động và 0V khi không có chuyển động. Góc quét của cảm biến là 110° và phạm vi cảm biến là 7 mét. Thời gian trễ mặc định là 5 giây. Có hai điện trở đặt trước trên mô-đun cảm biến. Một cái được sử dụng để điều chỉnh thời gian trễ và cái còn lại được sử dụng để điều chỉnh độ nhạy. Tham khảo bảng dữ liệu của DSN-FIR800 để biết thêm chi tiết.

CHƯƠNG TRÌNH GIAO TIẾP

 Ngõ ra của cảm biến PIR  được kiểm tra bằng các lệnh JNB và JB. Lệnh “HERE:JNB PIR, HERE” lặp lại cho đến khi đầu ra của cảm biến PIR ở mức CAO. Khi nó lên mức cao, điều đó có nghĩa là một chuyển động được phát hiện và chương trình đặt P2.O mức cao để làm cho đèn LED bật. Chân đầu ra của cảm biến PIR vẫn duy trì mức điện áp cao trong 5 giây sau khi phát hiện chuyển động. Lệnh ”HERE1:JB PIR,HERE1″ lặp lại cho đến khi đầu ra của cảm biến PIR trở thành mức thấp. Khi nó ở mức thấp, vòng lặp được thoát và Cổng 2.0 được tạo điện áp thấp để tắt tắt đèn LED. Sau đó, chương trình nhảy trở lại nhãn “HERE”, và toàn bộ chương trình được lặp lại.

BÁO ĐỘNG XÂM NHẬP TỰ ĐỘNG BẰNG CẢM BIẾN PIR VÀ VI ĐIỀU KHIỂN 8051

 Đây chỉ là một ứng dụng thực tế quan trọng của cảm biến PIR và vi điều khiển 8051. Mạch này đếm mọi sự xâm nhập và hiển thị số lần xâm nhập trên màn hình LCD 16 × 2. Báo động được thực hiện trong 5 giây trên mỗi lần xâm nhập. Một rơle được sử dụng để đóng ngắt chuông báo động. Thêm vào đó 1 số tải như bóng đèn, solenoids vv cũng có thể được chuyển đổi bằng cách sử dụng cùng một rơle. Sơ đồ mạch của báo động đột nhập sử dụng cảm biến PIR và vi điều khiển 8051 được hiển thị bên dưới.

CÁCH HOẠT ĐỘNG

 Sơ đồ mạch của báo động đột nhập PIR được hiển thị ở trên. Chân dữ liệu D0 đến D7 của mô-đun LCD được kết nối với PORT 0 của vi điều khiển. PORT 0 của 8051 là một cống mở và nó sẽ không hoạt động đúng như một cổng đầu ra mà không có điện trở kéo lên bên ngoài. Mạng điện trở R1 được sử dụng để kéo PORT 0 lên điện áp +5V. Các chân điều khiển R, Rw và E của LCD được kết nối với các chân P2.7, P2.6 và P2.5 của vi điều khiển. Đầu ra của cảm biến PIR được kết nối với P3.5 của vi điều khiển. P2.0 của vi điều khiển được sử dụng để điều khiển rơle. Transitor Q1 được sử dụng để chuyển đổi rơle. Điện trở R7 giới hạn dòng của Trasistor. D5 là một diode tự do. R0 là điện trở kéo lên. Vì role ở đây được sử dụng để điều khiển còi, bạn có thể linh hoạt sử dụng các tải khác như bóng đèn điện, điện từ, động cơ, v.v. ở đầu ra thay vì còi. Chương trình kết nối cảm biến PIR với 8051 được trình bày trong link bên dưới.

CHƯƠNG TRÌNH

https://drive.google.com/file/d/1LVL7pTm-O5rtKDQMjc4TnprulGCQ-c-6/view