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, la 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 
• Courant de repos : <50 µA
• Tension de sortie : 3.3V pour une détection et 0V pour une absence de mouvement
• Deux Modes de fonctionnement : Détection unique (mode L) ; Détection multiple (mode H)
• Temps de retard  : temps (réglable) pendant lequel la sortie reste à l'état haut : 5s - 200s
• Temps de blocage : intervalle de temps  où le capteur ne pourra détecter aucun mouvement : 3s (par défaut)
• Dimensions de la carte : 32 mm * 24 mm
• Angle Capteur : angle de cône <120 °
• 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.

 Matériels

Pour réaliser notre petit test, nous aurons besoin du matériel suivant :Une carte arduino (ici UNO)

Un capteur de mouvement PIR

Une LED                                                                            

Une résistance

Des fils de connexion

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

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.

 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");

      }

}

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 !!!