【Arduino入門】人体赤外線感応モジュールを使用する

Arduino Elegoo MEGA2560 R3ボードで人体赤外線感応モジュール(焦電型赤外線PIRモーションセンサー検出器)を使用する

■用意したもの

・Arduinoバージョン1.8.13がインストールされているPC(Windows10)

・Elegoo MEGA2560 R3ボード、1個

・HC-SR501 人体赤外線感応モジュール(PIRモーションセンサー)(PIR motion sensor)、1個

・メスからオスのデュポンワイヤーリボンケーブル(Female to Male DuPont wires)、3つ

それぞれ(ELEGOO Arduino用のMega2560スタータキット最終版)に付属しているものです。

■人体赤外線感応モジュール(PIRモーションセンサー)への理解

人体赤外線感応モジュール(PIRモーションセンサー)は、焦電検知素子とフレネルレンズの2つの主要部分で構成されています。焦電検知素子は、赤外線を検出できます。絶対零度(0ケルビン/ -273.15°C)を超えるすべての物体は、人体を含め、赤外線の形で熱エネルギーを放出されています。物体が高温になるほど、放射される放射量が多くなります。人体赤外線感応モジュール(PIRモーションセンサー)は、このようなレベルの赤外線を検出するように特別に設計されています。

人間や動物のような暖かい体が人体赤外線感応モジュール(PIRモーションセンサー)を通り過ぎると、センサーが反応します。

今回用意したHC-SR501 人体赤外線感応モジュール(PIRモーションセンサー)は、BISS0001 (マイクロパワーPIRモーション検出IC)を中心に構築されています。このICは、人体赤外線感応モジュール(PIRモーションセンサー)からの信号を処理するために特別に開発されたものです。本体のフレネルレンズを取り外すと、RE200B焦電検知素子があります。

■人体赤外線感応モジュール(PIRモーションセンサー)とメスからオスのデュポンワイヤーを接続する

それでは、Elegoo MEGA2560 R3ボードで人体赤外線感応モジュール(PIRモーションセンサー)を制御し使用してみますので、まずは人体赤外線感応モジュール(PIRモーションセンサー)とメスからオスのデュポンワイヤーを接続します。

接続する前に1度、フレネルレンズを取り外してみます。すると、人体赤外線感応モジュール(PIRモーションセンサー)のピンには「VCC」、「OUT」、「GND」という記載があります。これを覚えておくと良いです。

※デュポンワイヤーのオス、メスに注意する。

接続する際は、デュポンワイヤーの「メス」の方を、人体赤外線感応モジュール(PIRモーションセンサー)のピンに差し込みます。

■Elegoo MEGA2560 R3ボードとデュポンワイヤーの「オス」を接続する

人体赤外線感応モジュール(PIRモーションセンサー)のピンに差し込んだ後は、MEGA2560 R3ボードとデュポンワイヤーの「オス」を接続します。

配線は上記のようになります。

■Elegoo MEGA2560 R3ボードをPC(パソコン)に接続する

接続後、Elegoo MEGA2560 R3ボードをUSBケーブルを使って、PC(パソコン)に接続する。

■コードをアップロードし、マイコンボードに書き込む

接続後、ELEGOO Arduino用のMega2560スタータキット最終版に付属したCD-ROMをパソコンで読み取ります。

CD-ROMから「日本語」をクリックする。

「code」をクリックする。

「Lesson 17 HC-SR501 PIR Sensor」をクリックする。

「HC-SR501」をクリックする。

「HC-SR501.ino」をクリックする。

クリックすると、「Arduino」が起動し、ウインドウ内に「HC-SR501」のコードが表示されます。

このコードをMEGA2560 R3ボードに書き込みます。

書き込みを行う際は、「Arduino」の上部にある「マイコンボードに書き込む・書込装置を使って書き込み」ボタンをクリックします。クリックする際は、接続したPC(パソコン)でMEGA2560 R3ボードが認識されているかを確認し、クリックします。

クリックすると、「ボードへの書き込みが完了しました。」と表示され、書き込みが成功しました。

成功しましたが、HC-SR501 人体赤外線感応モジュール(PIRモーションセンサー)を初期化するのに1分程度かかります。 この期間中、誤検出信号を数回出力されます。その後、待機状態になります。

待機状態となった後は、熱エネルギーを発する人間、物体が通り過ぎると、Elegoo MEGA2560 R3ボードのLEDランプが点灯します。(3〜7メートルの範囲で110度の円錐の内側の動きを検出する)

人体赤外線感応モジュール(PIRモーションセンサー)が動きを検出できるのか検証

書き込み後、HC-SR501 人体赤外線感応モジュール(PIRモーションセンサー)がちゃんと物体の動きを検出できるのか検証を行いました。

検証を行いましたが、物体が通り過ぎると、動きを検出して、Elegoo MEGA2560 R3ボードのLEDランプが点灯することを確認できました。

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