基于PIR傳感器的安全警報

在這個簡單的 DIY 項目中，我將向您展示如何設計和實現(xiàn)基于 PIR 傳感器的安全警報系統(tǒng)。我設計的這個電路使用 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），通過揚聲器產生必要的警報聲。

簡介

通常，在家庭、商店、辦公室等場所使用的安防系統(tǒng)中，都會使用紅外線或激光發(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(tǒng)，其中使用 PIR 傳感器代替發(fā)射器或接收器。這不僅節(jié)省了功耗，而且實施成本低。PIR 傳感器是被動紅外傳感器的簡稱。

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，并產生數(shù)字輸出。該數(shù)字輸出被應用到 Arduino UNO。

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

UM3561 是一個 ROM 集成電路。它能產生多種警報聲，如救護車警報聲、消防車警報聲、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

基于 PIR 傳感器的安全警報電路設計

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

在本項目中，我打開了第 1 和第 6 引腳，以產生警笛聲。引腳 5 通過一個 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，通過電阻和晶體管連接到揚聲器。

晶體管的基極通過一個 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(tǒng)的工作原理

按照電路圖進行連接并接通電路。

PIR 傳感器通電后可檢測到人類發(fā)出的紅外線。

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

當檢測到人時，PIR 傳感器會向 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。

警報器內部有一個振蕩器，用于產生聲音。

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(shù)器。然后，地址計數(shù)器將數(shù)據(jù)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，晶體管開始導通，揚聲器為負引腳，與地相連。

這樣，當檢測到人時，揚聲器就會發(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(tǒng)應用

可用于博物館保護貴重物品。

也可用作自動門鈴電路，當檢測到人時，門鈴就會響起。

可用于國防領域，在戰(zhàn)場上探測人體。

它還可用于產生聲音的玩具應用。

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。