ماژول سنسور حرکت مادون قرمز HC-SR501 تشخیص حرکت بدن

ماژول حسگر حرکتی HC-SR501 یکی از پرکاربردترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین حسگرهای مادون قرمز غیرفعال (PIR) است که برای تشخیص حرکت انسان‌ها، حیوانات یا اشیاء گرم در محیط طراحی شده است. این ماژول به دلیل حساسیت بالا، مصرف انرژی پایین و قابلیت تنظیم آسان، گزینه‌ای ایده‌آل برای پروژه‌های اتوماسیون خانگی، سیستم‌های امنیتی، روشنایی هوشمند و کاربردهای رباتیک محسوب می‌شود. با استفاده از فناوری مادون قرمز غیرفعال، این حسگر قادر است تغییرات حرارتی ناشی از حرکت را تشخیص داده و سیگنالی دیجیتال تولید کند که به راحتی با میکروکنترلرهایی نظیر آردوینو، رزبری‌پای و سایر پلتفرم‌ها سازگار است.

ویژگی‌های کلیدی

• تشخیص حرکت با دقت بالا: مجهز به حسگر پیروالکتریک LHI778 و لنز فرنل برای افزایش برد و زاویه تشخیص.

• برد تشخیص قابل تنظیم: قابلیت شناسایی حرکت در فاصله 3 تا 7 متر با زاویه دید تا 140 درجه.

• حالت‌های عملیاتی انعطاف‌پذیر: پشتیبانی از دو حالت تک‌تریگر (Single Trigger) و چندتریگر (Multiple Trigger) برای کاربردهای مختلف.

• مصرف انرژی پایین: جریان مصرفی کمتر از 60 میکروآمپر، مناسب برای دستگاه‌های باتری‌محور.

• ولتاژ کاری گسترده: عملکرد در محدوده ولتاژ 4.5 تا 20 ولت (5 ولت توصیه‌شده).

• پتانسیومترهای تنظیم: دو پتانسیومتر برای تنظیم حساسیت و زمان تأخیر (5 تا 200 ثانیه).

• خروجی دیجیتال: سیگنال TTL با سطح منطقی 3.3 ولت برای اتصال آسان به میکروکنترلرها.

نحوه عملکرد

ماژول HC-SR501 از یک حسگر پیروالکتریک برای تشخیص تغییرات در تابش مادون قرمز محیط استفاده می‌کند. این حسگر دارای دو بخش حساس است که با عبور یک جسم گرم (مانند انسان) از مقابل آن، تفاوت در تابش مادون قرمز را تشخیص داده و سیگنالی تولید می‌کند. این سیگنال توسط تراشه BISS0001 پردازش شده و به خروجی دیجیتال تبدیل می‌شود. لنز فرنل روی ماژول، میدان دید را گسترش داده و حساسیت تشخیص را بهبود می‌بخشد. پس از اتصال به منبع تغذیه، ماژول نیاز به 30 تا 60 ثانیه برای کالیبراسیون اولیه دارد.

کاربردها

• اتوماسیون خانگی: روشنایی خودکار در راهروها، پارکینگ‌ها و انبارها.

• سیستم‌های امنیتی: فعال‌سازی آلارم یا دوربین در صورت تشخیص حرکت غیرمجاز.

• پروژه‌های IoT: ادغام با پلتفرم‌هایی مانند آردوینو و رزبری‌پای برای ایجاد سیستم‌های هوشمند.

• رباتیک: استفاده در ربات‌های تشخیص‌دهنده حرکت.

• صرفه‌جویی در انرژی: کنترل دستگاه‌های برقی مانند تهویه یا لامپ‌ها بر اساس حضور افراد.

مشخصات فنی

• ولتاژ کاری: 4.5 تا 20 ولت (5 ولت توصیه‌شده)

• خروجی: سیگنال TTL 3.3 ولت (High/Low)

• برد تشخیص: 3 تا 7 متر (قابل تنظیم)

• زاویه تشخیص: کمتر از 140 درجه

• زمان تأخیر: 5 تا 200 ثانیه (قابل تنظیم)

• جریان مصرفی: کمتر از 60 میکروآمپر

• ابعاد: 32 × 24 × 25 میلی‌متر

• وزن: حدود 10 گرم

مزایا

• نصب و استفاده آسان: اتصال ساده با سه پین (VCC، GND، OUT) و سازگاری با اکثر میکروکنترلرها.

• قابلیت تنظیم دقیق: امکان تنظیم حساسیت و زمان تأخیر برای کاربردهای مختلف.

• هزینه پایین: قیمتی مقرون‌به‌صرفه در مقایسه با عملکرد و امکانات ارائه‌شده.

• انعطاف‌پذیری بالا: امکان افزودن مقاومت نوری (LDR) یا ترمیستور برای بهبود عملکرد در شرایط خاص.

معایب

• حساسیت به نویز محیطی: ممکن است در محیط‌های پرنویز یا با تغییرات دمایی زیاد، خطای تشخیص (False Positive) رخ دهد.

• نیاز به کالیبراسیون اولیه: تأخیر 30 تا 60 ثانیه‌ای برای راه‌اندازی اولیه.

• عدم نشانه‌گذاری پتانسیومترها: عدم مشخص بودن پتانسیومتر حساسیت و زمان تأخیر روی برخی مدل‌ها.

نحوه اتصال به آردوینو

برای استفاده از HC-SR501 با آردوینو، کافی است:

1. پین VCC را به 5 ولت آردوینو متصل کنید.

2. پین GND را به زمین (Ground) آردوینو وصل کنید.

3. پین OUT را به یک پین دیجیتال (مثلاً پین 8) متصل کنید.

4. با استفاده از کد زیر، می‌توانید حرکت را تشخیص دهید:
   
   
    

   1. آیا ماژول HC-SR501 می‌تواند در محیط‌های کم‌نور یا تاریک کار کند؟

   بله، این ماژول به نور محیط وابسته نیست و با تشخیص تابش مادون قرمز کار می‌کند. با این حال، می‌توانید با افزودن مقاومت نوری (LDR) به پد RL، عملکرد آن را به شرایط تاریک محدود کنید، که برای کاربردهایی مانند روشنایی شب مناسب است.

   2. چگونه می‌توان حساسیت و زمان تأخیر حسگر را تنظیم کرد؟

   ماژول دارای دو پتانسیومتر است: یکی برای تنظیم حساسیت (برد تشخیص) و دیگری برای زمان تأخیر (مدت زمان باقی‌ماندن خروجی در حالت HIGH). چرخاندن پتانسیومتر حساسیت در جهت عقربه‌های ساعت برد را افزایش می‌دهد و چرخاندن پتانسیومتر تأخیر، زمان فعال ماندن خروجی را افزایش می‌دهد.

   3. آیا HC-SR501 برای پروژه‌های بدون میکروکنترلر مناسب است؟

   بله، این ماژول می‌تواند به‌صورت مستقل با یک رله یا LED کار کند. خروجی 3.3 ولتی آن می‌تواند مستقیماً دستگاه‌های ساده را فعال یا غیرفعال کند، اما برای عملکردهای پیچیده‌تر، استفاده از میکروکنترلر توصیه می‌شود.

   خرید ماژول HC-SR501

   برای خرید ماژول حسگر حرکتی HC-SR501 با کیفیت بالا و قیمت مناسب، به وب‌سایت E366.ir مراجعه کنید. این فروشگاه آنلاین مجموعه‌ای گسترده از قطعات الکترونیکی و ابزارهای موردنیاز برای پروژه‌های DIY و حرفه‌ای ارائه می‌دهد. با پشتیبانی فنی و ارسال سریع، E366.ir بهترین انتخاب برای تهیه این ماژول و سایر تجهیزات الکترونیکی است.