Pojďme programovat elektroniku: Mikrovlnný detektor pohybu, který odhalí, co se děje doma i u sousedů

  • Leckterá lampa je vybavená IR detektorem pohybu PIR
  • Dnes se podíváme na mikrovlnný detektor
  • Odhalí i pohyb za zdí

Jedním z nejoblíbenějších modulů každého začínajícího bastlíři je detektor pohybu. Na trhu je jich celá řada, přičemž tím nejlevnějším a nejdostupnějším je pasivní infračervený senzor, tedy PIR (Passive InfraRed).

Pasivní infračervený detektor neustále snímá okolní infračervené světlo a sleduje jeho změnu. Člověk v oboru infračervených vln září jako vánoční stromeček, když se tedy postaví před PIR, ten detekuje změnu oproti předchozímu stavu a ohlásí pohyb.

Klepněte pro větší obrázek
Infračervený detektor pohybu PIR připojený na nepájivé pole

Je to přesně tento detektor, který rozsvítí zahradní lampu, když kolem ní projdete, anebo třeba osvětlení na chodbě bytového domu. Díky jeho masovému rozšíření se může pochlubit opravdu nízkou cenou – moduly připravené pro bastlíři seženete na zahraničních e-shopech opravdu za pár desetikorun.

Jeho ovládnutí je naprosto jednoduché, zpravidla má totiž k dispozici jen tři vodiče: napájení a signální vodič. Na něm se objeví dle konfigurace při pohybu buď vyšší, anebo nižší napětí a tedy logická nula, nebo jednička.

Když infračervené světlo vystřídají mikrovlny

Každý PIR má nicméně své omezení. Není 360stupňový, ale pokrývá zpravidla jen 120stupňový kužel. Pokud by tedy měl sledovat pohyb třeba v bytě, musí být umístěn v bodě, odkud toho vidí co nejvíce.

Na trhu jsou ale i moduly levných mikrovlnných detektorů, které zpravidla pracují na některém z 5GHz kmitočtů, a jsou všesměrové. Co se před nimi pohne, to díky proměně elektromagnetického pole poznají a ohlásí stejným způsobem jako PIR.

Klepněte pro větší obrázek
Mikrovlnný detektor pohybu připojený na nepájivé pole

Podobný detektor je zpravidla mnohem citlivější než PIR, i ze vzdálenosti několika metrů totiž zachytí mnohdy i velmi drobný pohyb třeba rukou. A co víc, 5GHz vlny projdou i zdí, takže jeden mikrovlnný senzor se může postarat o celý malý byt (1+1/2+1) a může být schovaný třeba kdesi za stolem u zásuvky, aniž by budil pozornost.

Jeho citlivost a schopnost vidět za stěnu, je však i jeho prokletím. Pokud jej totiž umístíte do místnosti, která sousedí s dalším bytem, může se snadno stát, že čas od času detekuje i pohyb sousedů.

Ten můj tedy s perfektní pravidelností zaměřoval časy, kdy sousedka prováděla generální úklid, a dokonce i holuby, kteří si na jaře udělali ze zábradlí balkonu hodinový hotel. Na jednu stranu vás taková citlivost ohromí, zároveň však omezuje v malých bytech použití podobného detektoru pro bezpečnostní použití. Přeci jen asi nechcete, aby vám v práci neustále bzučel falešný alarm na mobilu, protože na balkóně zrovna přistál další holub.

Kód jednoduchého programu

Nakonec opět ukázka kódu pro Arduino, která je tentokrát naprosto jednoduchá. Pokud detektor zachytí pohyb, rozbliká se policejní majáček.

// Piny RGB LED diody
// Piny R, G a B musejí podporovat
// PWM (pulzně-šířková modulace), kterou
// použije funkce analogWrite pro nastavení
// jasu jednotlivých kanálů RGB
#define R 6
#define G 9
#define B 5

// Pin detektoru pohybu
#define POHYB 2

// Nastavení pinů RGB diody pro
// výstup a detektoru pro vstup
void setup() {
 pinMode(R, OUTPUT);
 pinMode(G, OUTPUT);
 pinMode(B, OUTPUT);
 pinMode(POHYB, INPUT);
}

// Pokud se na pinu POHYB objeví vyšší napětí,
// rozblikej diodu
void loop() {
 if (digitalRead(POHYB)) alarm();
}

// Funkce pro nastavení RGB odstínu světla
// Každý barevný kanál může nabývat hodnoty 0 až 255
void rgb(uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b) {
 analogWrite(R, r);
 analogWrite(G, g);
 analogWrite(B, b);
}

// Policejní majáček:
// Po 100 ms se střídá červené a modré
// světlo. Celý majáček trvá asi 1 s
void alarm() {
 for (uint8_t i = 0; i < 5; i++) {
 rgb(255, 0, 0); // Červená
 delay(100);
 rgb(0, 0, 255); // Modrá
 delay(100);
 }
 rgb(0, 0, 0);
}

Témata článku: Pojďme programovat elektroniku, Programování, Arduino, C++, Modulární PC, Stavebnice, Kužel, Modré světlo, RGB LED, Odstín, Infračervený detektor, Pulzně šířková modulace, Byte, Elektromagnetické pole, Vánoční stromeček, Nepájivé pole, Detektor, Alarm, Citlivost, Červená, Infračervený senzor, #define, Delay, PWM, Zahraniční e-shop

Určitě si přečtěte


Aktuální číslo časopisu Computer

26 procesorů v důkladném testu

Zhodnotili jsme 18 bezdrátových reproduktorů

Jak fungují cash back služby?

Pohlídejte své děti na internetu