Contrôler l’allumage d’une LED avec la détection de mouvement.

Ce tutoriel sera subdivisé en des sous-parties pour vous permettre de bien appréhender le fonctionnement du capteur de mouvement PIR.

Plan à suivre

  1. Préambule
  2. Que savoir sur le capteur de mouvement PIR ?
  3. Matériels
  4. Exemple de câblage d’un capteur de mouvement PIR
  5. Exemple d’un code arduino pour le capteur de mouvement
  6. Test.
  7. Préambule

Les capteurs de mouvement font partie intégrante du monde qui nous entoure. Ils contiennent des composants électroniques qui détectent les mouvements dans une zone d’opération précise afin de permettre le déclenchement d’une autre action. Les capteurs de mouvement remplacent divers types de commutateurs.

Ces capteurs permettent différentes choses :

  • déclenchement d’une alarme suite à une intrusion ;
  •  contrôle de l’éclairage, la climatisation… suite à la présence ou non ;
  • etc.

Les capteurs de mouvement utilisent l’effet Pyroélectrique. La pyroélectricité est la propriété de certains cristaux qui sont naturellement polarisés électriquement, et ont la capacité de générer une tension lorsqu’ils sont chauffés ou refroidis. Le changement de température modifie légèrement la position des atomes à l’intérieur de la structure cristalline, de sorte que la polarisation du matériau change. Ce changement de polarisation provoque une tension à travers le cristal. Si la température reste constante à sa nouvelle valeur, la tension pyroélectrique disparaît progressivement.

En effet, le coque du capteur de mouvement filtre les rayonnements et ne laisse passer que l’infrarouge qui arrive sur la fenêtre, la traverse et provoque une variation de tension au niveau des plaquettes pyroélectriques. Le capteur PIR est muni de deux plaquettes faites d’un matériau spécial sensible à l’IR.

Les deux plaquettes du capteur reçoivent la même quantité d’infrarouge lorsque rien ne s’est intrus dans leurs champs. Dès qu’il y aura intrusion, la quantité d’infrarouge au niveau des deux plaquettes va changer ce qui crée une impulsion.

On utilise des lentilles pour faire converger les rayonnements vers les plaquettes.

  • Que savoir sur le capteur de mouvement PIR ?

Le capteur de mouvement passif à infrarouge (PIR) permet de détecter un mouvement dans son champ de vision en se basant sur l’infrarouge (émis par les corps chauds). C’est un capteur numérique dont le signal en sortie est au niveau haut (HIGH) si un mouvement est détecté et au niveau bas (LOW) si aucun mouvement n’est détecté. Le circuit du capteur intègre différents composants :

  • Résistances, transistor, condensateurs, ….
  • Le circuit intégré BISS0001 qui a les éléments nécessaires pour détecter les variations fournies par le capteur et activer une sortie ; il permet également de choisir le mode de fonctionnement.

Le capteur de mouvement PIR peut fonctionner sous deux modes : avec ou sans redéclenchement :

  • Mode avec redéclenchement : lorsque le capteur détecte un mouvement la sortie HAUT dure un temps donné et si pendant ce temps le capteur détecte à nouveau de mouvement, le temps est prolongé et la sortie reste au niveau HAUT (c’est le mode par défaut du capteur) ;
  • Mode sans redéclenchement : lorsque le capteur détecte un mouvement le signal de sortie dure un temps fixe. Même si pendant ce temps où la sortie est au niveau HAUT il y a intrusion, le temps ne sera pas allongé, donc le capteur reviendra au niveau bas avant de redétecter un mouvement s’il y avait toujours de mouvement. (Noter que le capteur, est inactif au cours du temps qu’il prend pour revenir au niveau bas et ce temps n’est pas négligeable) ;

Le capteur est dit passif parce qu’il n’émet pas de rayonnement infrarouge et n’analyse que les changements dans son champ en réagissant contre les éléments dont la température est supérieure à la température ambiante.

Présentation du capteur de mouvement PIR

Caractéristiques:
• Plage de tension de fonctionnement : 4,5-20 V CC
• Courant de repos : <50 µA
• Sortie de niveau : élevée 3,3 V / faible 0 V
• Déclencheur : L ne peut pas être répété déclencheur / H peut être répété déclencheur (déclencheur répété par défaut)
• Temps de retard  : 5-200S (réglable) la plage est (0.xx seconde à dizaines de seconde)
• Temps de blocage : 1S (par défaut) Peut être fait une plage (0.xx à dizaines de secondes
• Dimensions de la carte : 32 mm * 24 mm
• Angle Capteur : angle de cône <100 °
• Température de fonctionnement : -15 + 70
• Capteur de taille d’objectif : Diamètre : 23 mm (par défaut)

  • Pour lire les bornes vous pouvez ouvrir la coque et lire sur la petite plaquette.

3- Matériels

Pour réaliser notre petit test, nous aurons besoin des matériels suivants :

  • Une carte arduino (ici UNO)

Un capteur de mouvement PIR

Une LED                                                                            

Une résistance

Des fils de connexion

Tous ces matériels sont disponibles chez Youpilab https://youpilab.com

4- Exemple de câblage du capteur de mouvement PIR

Afin de pouvoir faire le test, je vous propose ce schéma réalisé dans fritzing.

Figure : câblage dans fritzing

NB : Veuillez à ne pas omettre la résistance de protection de la LED au risque de détériorer cette dernière.

5- Exemple d’un code arduino pour contrôler une LED avec le capteur de mouvement.

Je vous propose un code qui nous permettra de contrôler l’allumage d’une LED par détection.

Principe : Lorsqu’il y aura détection de mouvement la LED va s’allumer et s’éteindre lorsqu’il n’aura pas de mouvement.

Code Arduino  //vous pouvez directement le copier dans votre IDE Arduino.

int Sortie_capteur_PIR=4; //on définie la broche 4 de l’arduino comme la sortie du capteur
int valeur_PIR=0;//on initialise la détection de mouvement à 0
int led=6;//broche de la led

void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(Sortie_capteur_PIR,INPUT);//on définie la sortie du capteur comme une entrée de arduino
pinMode(led,OUTPUT);//on défine la broche de la LED comme une sortie dans arduino
}
void loop() {
valeur_PIR=digitalRead(Sortie_capteur_PIR);//Lecture de la broche 4 : la soitie du capteur
if(valeur_PIR){//si mouvement détecté
Serial.println(“Détecté”);
digitalWrite(led,HIGH);//on allume la LED
delay(500);//on attend 0,5s avant de l’éteindre
digitalWrite(led,LOW);//on éteind la LED
delay(500);//on attend 0,5s avant de la rallumer
}
else{
Serial.println(“RAS”);
}
}

Test:

Schéma :

Figure : câblage dans la réalité

Si tout a été bien fait, Après téléversement du code Arduino, vous devriez constater le résultat attendu.

Merci d’avoir suivi ce tutoriel. A bientôt !!!

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Course Features

  • Duration : 10 week
  • Max Students : 1000
  • Enrolled : 0
  • Re-take Course : 0
  • Assessments : Self
Price :
Gratuit

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