基于PIR传感器的安全警报

在这个简单的 DIY 项目中，我将向您展示如何设计和实现基于 PIR 传感器的安全警报系统。我设计的这个电路使用 Arduino 作为主控制器，当然还有 PIR 传感器本身。此外，我还使用了 UM3561 IC（警报器发生器 IC），通过扬声器产生必要的警报声。

简介

通常，在家庭、商店、办公室等场所使用的安防系统中，都会使用红外线或激光发射器和接收器，以确保准确性和可靠性。但这些方法需要大量的资金投入和基础设施支持。

在本项目中，我将介绍一种基于 PIR 的安全警报系统，其中使用 PIR 传感器代替发射器或接收器。这不仅节省了功耗，而且实施成本低。PIR 传感器是被动红外传感器的简称。

基于 PIR 传感器的安全警报电路原理

电路的主要思想是提供安全。该电路基于 PIR 传感器和可发出警报声的集成电路。PIR 传感器检测人体发出的红外辐射，并产生数字输出。该数字输出被应用到 Arduino UNO。

Arduino UNO 根据 PIR 传感器的数字信号触发 UM 3561 警报器集成电路。这样，当检测到有人时，它就会发出声音。

UM3561 是一个 ROM 集成电路。它能产生多种警报声，如救护车警报声、消防车警报声、警笛声和机枪声。

基于 PIR 传感器的安全警报电路图

注：电路图显示振荡器电阻器（在 UM 3561 的引脚 7 和 8 之间）为 220Ω，但实际为 220KΩ。

电路元件

PIR 传感器

Arduino UNO

UM3561 警报器 IC

NPN 晶体管 - 2N2222

电阻器 10KΩ 和 220KΩ

扬声器 8Ω

面包板

连接导线

基于 PIR 传感器的安全警报电路设计

所设计的系统由 Arduino UNO、PIR 传感器、UM3561 IC、扬声器、晶体管和几个电阻器组成。UM3516 IC 是警笛发生器 IC。它有 8 个引脚。第一个和第六个引脚是音效选择引脚。根据它们的连接方式，您可以选择 4 种不同类型的声音。

在本项目中，我打开了第 1 和第 6 引脚，以产生警笛声。引脚 5 通过一个 NPN 晶体管连接至 +5V（由 Arduino UNO 的引脚 4 激活）。

220KΩ 电阻器的一端连接到 UM 3561 集成电路的第七针，另一端连接到集成电路的第八针。从集成电路的第三引脚输出，通过电阻和晶体管连接到扬声器。

晶体管的基极通过一个 10KΩ 电阻器连接到集成电路的输出端。发射器引脚与地相连，扬声器的一端与集电极相连，另一端与 +5V 电压相连。

PIR 传感器的输出连接到 Arduino 的 3 号引脚。

基于 PIR 传感器的安全警报系统的工作原理

按照电路图进行连接并接通电路。

PIR 传感器通电后可检测到人类发出的红外线。

PIR 传感器的探测距离为 5 米。您可以调节为传感器提供的电位器来改变这个距离。

当检测到人时，PIR 传感器会向 ARduino UNO 的引脚 3 输出逻辑高电平，即 3.5V 至 5V 的电压。

一旦 Arduino 在引脚 3 上检测到逻辑高电平，它就会在 10 秒内将引脚 4 变为高电平。在此期间，警报器集成电路 UM3561 将被激活，因为其引脚 5 将提供 +5V 电压。

警报器内部有一个振荡器，用于产生声音。

振荡电路调谐到一定频率，外部使用 220KΩ 电阻器。

然后，它被传递到取决于音调选择引脚的控制电路。

这些音调选择引脚从集成电路产生的不同音调中决定一种音调。

这样，振荡与所选音调一起被发送到地址计数器。然后，地址计数器将数据发送到 ROM。

然后，ROM 将音调发送到输出引脚 3。

该输出被送入 NPN 晶体管，以放大警报声。

晶体管的基极从警报器发生器的输出引脚获得电压。

当晶体管基极获得截止电压时，晶体管开始导通，扬声器为负引脚，与地相连。

这样，当检测到人时，扬声器就会发出声音。

在本电路中，它能发出警笛声。

基于 PIR 传感器的安全警报系统应用

可用于博物馆保护贵重物品。

也可用作自动门铃电路，当检测到人时，门铃就会响起。

可用于国防领域，在战场上探测人体。

它还可用于产生声音的玩具应用。

本电路的局限性

PIR 传感器罐应调整到只能探测到人。

它只能在 5 米范围内探测到人。