Pi3基础学习套件 Lesson16：人体热释电红外传感器（PIR）

概述

在本课中我们将学习如何利用Raspberry Pi驱动人体热释电红外传感器（Human Body Pyroelectric Infrared Sensor），并利用它制作一个报警器。

所需器件

1 * Raspberry Pi

1 * Breadboard

1 * 蜂鸣器

1 * PIR sensor

Several jumper wires

工作原理

PIR是一种非接触式检测人体或动物辐射的红外能量变化的传感器，PIR将红外能量变化转换为电压信号并输出。PIR能够感测波长在8和12um之间的红外线，不同温度的物体能够发射出波长不同的红外线，人体的温度通常为37℃左右，所以会发出波长10um左右的红外线，能够被PIR检测到，当PIR探测到这个波长的红外线后就产生一个电平信号。

在本课中，我们使用的PIR模块，这个模块有3个引脚（VCC、OUT、GND），莫酷似上还有两个可调电阻，一个用于调节模块灵敏度，一个用于调节模块延迟反应时间

将PIR接到Pi上，同时在Pi上挂接一个蜂鸣器用于报警。

实物连接

软件

for C language user

1)  在/home/pi下新建一个.c源文件（文件名随意）

cd   ~

sudo  nano  pirsensor.c

2) 往新建的文件中写入一下代码

#include 
#include 
#include 

#define BuzzerPin     1
#define PIRPin       0

int main(void)
{
  // When initialize wiring failed, print messageto screen
  if(wiringPiSetup() == -1){
    printf("setup wiringPi failed !");
    exit(1);
  }
  
  pinMode(BuzzerPin, OUTPUT);
  pinMode(PIRPin,INPUT);

  printf("\n");
  printf("========================================\n");
  printf("|              Alarm                   |\n");
  printf("|    ------------------------------    |\n");
  printf("|        PIR connect to GPIO0          |\n");
  printf("|                                      |\n");
  printf("|        Buzzer connect to GPIO1       |\n");
  printf("|                                      |\n");
  printf("|                                OSOYOO|\n");
  printf("========================================\n");
  printf("\n");
  
  while(1){
    if(!(digitalRead(PIRPin))){
    digitalWrite(BuzzerPin, HIGH);
    printf("\n");
    printf("-------------------|\n");
    printf("|    no alarm...   |\n");
    printf("-------------------|\n");
    delay(1000);
    }
    else{
    digitalWrite(BuzzerPin, LOW);
    delay(500);
    printf("\n");
    printf("===================|\n");
    printf("|      alarm...    |\n");
    printf("===================|\n");
    }
  }

  return 0;
}

保存退出。

完整代码可以通过下面命令获取

wget http://osoyoo.com/driver/pi3_start_learning_kit_lesson_16/pirsensor.c

3) 编译

gcc  -Wall  -o pirsensor  pirsensor.c  -lwiringPi

4) 运行程序

sudo  ./pirsensor

5) 最终结果

运行上面的程序，屏幕上会打印出PIR以及蜂鸣器与Pi的连接关系。在PIR前面晃动，蜂鸣器会响起，停止晃动，蜂蜜器停止响。

for python user

1) 在/home/pi下新建一个.py脚本文件，文件名随意（你爱咋咋地）

cd  ~

sudo  nano  pirsensor.py

2) 编码

往新建文件中写入如下代码

import RPi.GPIO as GPIO
import time

# set BCM_GPIO 17(GPIO 0) as PIR pin
PIRPin = 17
# set BCM_GPIO 18(GPIO 1) as buzzer pin
BuzzerPin = 18

#print message at the begining ---custom function
def print_message():
    print ('==================================')
    print ('|              Alarm             |')
    print ('|     -----------------------    |')
    print ('|     PIR connect to GPIO0       |')
    print ('|                                |')
    print ('|     Buzzer connect to GPIO1    |')
    print ('|     ------------------------   |')
    print ('|                                |')
    print ('|                          OSOYOO|')
    print ('==================================\n')
    print ('Program is running...')
    print ('Please press Ctrl+C to end the program...')

#setup function for some setup---custom function
def setup():
    GPIO.setwarnings(False)
    #set the gpio modes to BCM numbering
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)
    #set BuzzerPin's mode to output,and initial level to HIGH(3.3V)
    GPIO.setup(BuzzerPin,GPIO.OUT,initial=GPIO.HIGH)
    GPIO.setup(PIRPin,GPIO.IN)

#main function
def main():
    #print info
    print_message()
    while True:
        #read Sw520dPin's level
        if(GPIO.input(PIRPin)!=0):
            GPIO.output(BuzzerPin,GPIO.LOW)
            #time.sleep(0.5)
            print ('********************')
            print ('*     alarm!     *')
            print ('********************')
            print ('\n')
      time.sleep(1)
        else:
            GPIO.output(BuzzerPin,GPIO.HIGH)
            print ('====================')
            print ('=     Not alarm...  =')
            print ('====================')
            print ('\n')
      time.sleep(1)
            

#define a destroy function for clean up everything after the script finished
def destroy():
    #turn off buzzer
    GPIO.output(BuzzerPin,GPIO.HIGH)
    #release resource
    GPIO.cleanup()
#
# if run this script directly ,do:
if __name__ == '__main__':
    setup()
    try:
            main()
    #when 'Ctrl+C' is pressed,child program destroy() will be executed.
    except KeyboardInterrupt:
        destroy()
        pass

保存退出

3) 运行脚本

sudo  python  ./pirsensor.py

4) 最终结果

运行上面的脚本程序，屏幕上会打印出PIR以及蜂鸣器与Pi的连接关系。在PIR前面晃动，蜂鸣器会响起，停止晃动，蜂蜜器停止响。