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＊目的

このレッスンでは、PIRセンサーの仕組みと、モーションセンサーからデータを取得するためのアルドゥイーノボードのプログラミング方法について学びます。PIRセンサーで動きが検出されると、LEDが点灯します。

＊モぉジュールについて

受動型赤外線センサー（PIRモーションセンサー）は、検出範囲内の物体から放射される赤外線（IR）を測定する電子センサーである。PIRモーションセンサーは、PIRベースのモーションディテクターに最もよく使用されます。そのため、環境中の赤外線の変化に基づいて動きを検知することができる。人間がセンサーの範囲内に入ったか出たかを検出するのに最適です。

接続：

まず、Osoyoo Magic I/OシールドをUNOボードに装着してください。次に、PIRセンサーモジュールをマジックI/OシールドのD2ポートに、以下のように3ピンPNPケーブルで接続します。

＊注意：上記の操作が完了したら、USBケーブルを使ってアルドゥイーノボードをコンピュータに接続します。
グラフィカル・プログラミング・ソフトウェアMixlyを開いてください。

Download the Code

コードをダウンロードするか、以下の手順で行うことができますが点灯するはずです。

上記のインストールが完了したら、USBケーブルを使ってアルドゥイーノボードをコンピュータに接続します。緑色の電源LED（PWR）が点灯します。グラフィカル・プログラミング・ソフトウェア「Mixly」を開き、次のようなグラフィック操作を行います。「Variable」カテゴリーから「Declare」ブロックをドラッグし、変数名をint値の「val」に変更します

＊注意：上記の操作が完了したら、USBケーブルを使ってアルドゥイーノボードをコンピュータに接続します。グラフィカル・プログラミング・ソフトウェアMixlyを開いてください。

グラフィカル・プログラミング・ソフトウェア「Mixly」では、Mixlyが英語でない場合、まず言語選択を変更する必要があります。

”In/Out”カテゴリから”DigitalRead PIN#”ブロックをドラッグアウトし、ピン2を入力に設定します。

また、この”if do”ブロックに”else”サブブロックを追加する必要があります。これを行うには、”if do”ブロック内の設定アイコンをクリックし、”else”サブブロックをドラッグアウトして”if”ブロックに接続し、再度設定をクリックして設定ウィンドウをオフにします。

 

ロジック」から1つ目のブロックを取り出し、図のように ”VAL”と”HIGH”のブロックを取り出します。


”In/Out”カテゴリから”DigitalWrite PIN#”ブロックをドラッグアウトし、pinに”13”を入力、”HIGH”をstatに設定します。
“SrialPor”tカテゴリから”Serial PrintIn”ブロックをドラッグアウトします。
“Text”カテゴリから”Hello”ブロックをドラッグアウトし、テキストを”Motion Detected!”に設定す

” In/Out”カテゴリから”DigitalWrite PIN#”ブロックをドラッグアウトし、13番ピンを入力、”LOW”をstatに設定します。

“SerialPort”カテゴリから”Serial PrintIn”ブロックをドラッグアウトし、”
“Text”カテゴリから”Hello”ブロックをドラッグアウトし、テキストを”Motion  End!”に設定します


プログラムを保存し、アルドゥイーノボードにアップロードします。

アップロードが完了してから数秒後、アルドゥイーノの13番ピンのLEDを見てください。また、シリアルモニターを開き、ボーレートを9600bpsに設定すると、以下のように表示されることがあります。

PIRセンサーは、数秒間動かずにいると、視界領域の「スナップショット」を取得します。ピン13のLEDが消灯するまで動かないようにして、手を振ったり、空中でジャンプしたり、動いてみてください。

また、モーションセンサーが検出されるたびに、遅延時間が発生することに気づくでしょう。センサーの種類によっては、この遅延時間を調整できる場合があります。

PIR（モーション）センサーは動きを感知することができ、一般的には人間がセンサーの検知範囲内に入ったか出たかを検出するために使用されます。PIRセンサーは、小型で安価、低消費電力で使いやすく、消耗しないという特徴があります。小型で安価、低消費電力で使いやすく、消耗しないため、家庭や企業で使用される家電製品やガジェットによく搭載されています。このPIR（モーション）センサーは、人体や他の動物からの赤外線信号を検出することができ、動きに合わせてトリガーします。

このPIR（モーション）センサーは、人体や動物からの赤外線信号を検知し、動きに合わせてトリガーすることができるため、動きの検知が必要なさまざまなシーンに適用することができます。従来の焦電型赤外線センサーは、本体の焦電型赤外線検出器、集積化されたチップセット、複雑な周辺回路が必要でした。そのため、サイズがやや大きく、回路も複雑で、信頼性もやや低いものでした。アルドゥイーノプロジェクトのために特別に設計されたこの新しい焦電型赤外線モーションセンサーは、小型、高信頼性、低消費電力、シンプルな周辺回路を備えた、焦電型と赤外線の統合デジタルボディセンサーです。小型、高信頼性、低消費電力、シンプルな周辺回路を備えており、どのようなプロジェクトにも簡単に使用できます。

 

ＰIRセンサー検知角度図

焦電型センサーと一緒に、抵抗やコンデンサなどのサポート回路もたくさんあります。ほとんどのホビー用小型センサーには、間違いなく非常に安価なチップであるBISS0001（”Micro Power PIR Motion Detector IC”）が使用されているようです。このチップは、センサーの出力を受け取り、それにちょっとした処理を施して、アナログセンサーからデジタル出力パルスを発します。

 

PIRモーションセンサーの仕組み

ここでは、PIRモーションセンサーを使用しています。PIRとはPassive InfraRedの略です。人感センサーは、フレネルレンズ、赤外線検出器、検出回路で構成されています。人感センサーのレンズは、周囲に存在する赤外線を赤外線検出器に向けて集めます。私たちの体は赤外線を発しており、これをモーションセンサーが感知します。人の存在を検知すると、5Vの信号を1分間出力します。検知範囲は約6〜7m（暫定）で、感度も高い。

 

PIRモーションセンサーが人を検知すると、5Vの信号をアルドゥイーノに出力します。こうして、アルドゥイーノは割り込みを作動させて、侵入者を検知したときにアルドゥイーノを如何にするかを定義します。