Comienza aquí una nueva serie de entradas en las que iré desarrollando un sistema de alarma basado en el ecosistema arduino. Inicialmente tengo la intención de analizar el funcionamiento de los diferentes sensores que pueden ser utilizados para este fin. Posteriormente, los integraré en un sistema de alarma completo y funcional que instalaré en mi propia vivienda a modo de ejemplo.
La instalación de sistemas de alarma en viviendas se ha convertido por desgracia en algo bastante frecuente en los últimos tiempos. No debemos olvidar que cada vivienda es diferente, y que por lo tanto las necesidades y especificaciones de sus sistemas de alarma también lo serán. Como es lógico, no es lo mismo una vivienda unifamiliar en una zona residencial aislada, que un piso en la décima planta de un edificio en pleno casco urbano.
En esta primera entrada hablaremos sobre el uso y manejo de sensores PIR para la detección de presencia. En las siguientes líneas trataré de resumir la información que considero esencial sobre estos sensores y que he podido recopilar tanto de libros, como de internet.
Los sensores PIR se basan en la propiedad que tienen todos los objetos de emitir radiación infrarroja, de modo que mientras más caliente está un objeto, más radiación infrarroja emite. Los sensores PIR básicamente se componen internamente de dos sensores piroeléctricos. Normalmente ambos sensores detectarán la misma cantidad de radiación infrarroja, pero cuando un cuerpo caliente, por ejemplo un ser vivo, ya sea persona o animal, entre o sale del campo de detección, se producirá una diferencia entre la medición de los dos sensores. Esto es precisamente lo que estos sensores detectan.
La semicúpula que normalmente incorporan estos sensores permite detectar variaciones de temperatura en un área mucho mayor, gracias al efecto de convergencia generado sobre las dos zonas diferenciadas sensibles a la radiación infrarroja del sensor PIR por el diseño interior como lente fresnel de la semicúpula.
El sensor PIR que vamos a utilizar, como en la mayoría de mis "investigaciones" fue adquirido en ebay al precio de 2,81 euros. Habitualmente estos sensores vienen montados en plaquitas que incorporan por un lado la lente/cúpula, y por el otro los componentes electrónicos. Habitualmente disponen de tres pines de conexión: alimentación, tierra y señal de datos. El orden de estos tres pines puede variar en función del modelo, por lo que tendremos que guiarnos por la serigrafía que incorpore el propio sensor. En el caso concreto del sensor que adquirí, además de tener uno de los condensadores del circuito aplastado o derretido, no incorporaba ningún tipo de indicación sobre la forma de conexión, por lo que tuve que realizar un par de conexiones hasta que pude averiguar la configuración exacta de los pines para manejarlo correctamente. Es lo que ocurre cuando se trabaja minimizando costes al máximo.
Conectar un sensor PIR a una placa arduino es relativamente sencillo, ya que únicamente deberemos conectar el pin de datos del sensor a una de las entradas digitales de arduino. Naturalmente no debemos olvidar conectar la alimentación y la toma de tierra del sensor.
En el siguiente sketch se ve un ejemplo sencillo que notifica por el puerto serie cuándo se detecta movimiento:
/*------------------------------------------------
PIR_Test.ino
Ejemplo de utilización de sensor PIR
------------------------------------------------*/
int ledPin = 13;
int inputPin = 2;
int pirState = LOW;
boolean val = LOW;
void setup() {
pinMode(ledPin,OUTPUT);
pinMode(inputPin,INPUT);
Serial.begin(9600);
Serial.println("Activando sensor PIR...");
delay(10000);
Serial.println("...Sensor PIR activado");
}
void loop() {
val = digitalRead(inputPin);
if (val == HIGH) {
digitalWrite(ledPin, HIGH);
if (pirState == LOW) {
Serial.println("Detectado movimiento...");
pirState = HIGH;
}
}
else {
digitalWrite(ledPin, LOW);
if (pirState == HIGH) {
Serial.println("...deteccion de movimiento finalizado");
pirState = LOW;
}
}
}
Por profundizar un poco más en el análisis de este tipo de sensores, indicar que el chip principal de control que incorporaba la unidad con la que he trabajado es el BIS0001 y el sensor IR es el RE200B. El sensor dispone de dos potenciómetros que permiten modificar tanto la sensibilidad, como la duración de los pulsos alto y bajo. Respecto a la sensibilidad indicar que en el modelo que he probado, el proveedor manifiesta que el rango de distancia de detección va de los 3 a los 7 metros, distancia que entiendo suficiente para un entorno doméstico.
Dispone asímismo este sensor de un jumper que permite seleccionar entre dos modos de disparo. En el modo que viene por defecto, la señal será alta mientras detecte movimiento, si cambiamos la posición del jumper, la señal pasará de alta a baja con una cadencia de un segundo mientras detecte movimiento.
Los sensores PIR se basan en la propiedad que tienen todos los objetos de emitir radiación infrarroja, de modo que mientras más caliente está un objeto, más radiación infrarroja emite. Los sensores PIR básicamente se componen internamente de dos sensores piroeléctricos. Normalmente ambos sensores detectarán la misma cantidad de radiación infrarroja, pero cuando un cuerpo caliente, por ejemplo un ser vivo, ya sea persona o animal, entre o sale del campo de detección, se producirá una diferencia entre la medición de los dos sensores. Esto es precisamente lo que estos sensores detectan.
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| sensor PIR |
La semicúpula que normalmente incorporan estos sensores permite detectar variaciones de temperatura en un área mucho mayor, gracias al efecto de convergencia generado sobre las dos zonas diferenciadas sensibles a la radiación infrarroja del sensor PIR por el diseño interior como lente fresnel de la semicúpula.
El sensor PIR que vamos a utilizar, como en la mayoría de mis "investigaciones" fue adquirido en ebay al precio de 2,81 euros. Habitualmente estos sensores vienen montados en plaquitas que incorporan por un lado la lente/cúpula, y por el otro los componentes electrónicos. Habitualmente disponen de tres pines de conexión: alimentación, tierra y señal de datos. El orden de estos tres pines puede variar en función del modelo, por lo que tendremos que guiarnos por la serigrafía que incorpore el propio sensor. En el caso concreto del sensor que adquirí, además de tener uno de los condensadores del circuito aplastado o derretido, no incorporaba ningún tipo de indicación sobre la forma de conexión, por lo que tuve que realizar un par de conexiones hasta que pude averiguar la configuración exacta de los pines para manejarlo correctamente. Es lo que ocurre cuando se trabaja minimizando costes al máximo.
Conectar un sensor PIR a una placa arduino es relativamente sencillo, ya que únicamente deberemos conectar el pin de datos del sensor a una de las entradas digitales de arduino. Naturalmente no debemos olvidar conectar la alimentación y la toma de tierra del sensor.
En el siguiente sketch se ve un ejemplo sencillo que notifica por el puerto serie cuándo se detecta movimiento:
/*------------------------------------------------
PIR_Test.ino
Ejemplo de utilización de sensor PIR
------------------------------------------------*/
int ledPin = 13;
int inputPin = 2;
int pirState = LOW;
boolean val = LOW;
void setup() {
pinMode(ledPin,OUTPUT);
pinMode(inputPin,INPUT);
Serial.begin(9600);
Serial.println("Activando sensor PIR...");
delay(10000);
Serial.println("...Sensor PIR activado");
}
void loop() {
val = digitalRead(inputPin);
if (val == HIGH) {
digitalWrite(ledPin, HIGH);
if (pirState == LOW) {
Serial.println("Detectado movimiento...");
pirState = HIGH;
}
}
else {
digitalWrite(ledPin, LOW);
if (pirState == HIGH) {
Serial.println("...deteccion de movimiento finalizado");
pirState = LOW;
}
}
}
Por profundizar un poco más en el análisis de este tipo de sensores, indicar que el chip principal de control que incorporaba la unidad con la que he trabajado es el BIS0001 y el sensor IR es el RE200B. El sensor dispone de dos potenciómetros que permiten modificar tanto la sensibilidad, como la duración de los pulsos alto y bajo. Respecto a la sensibilidad indicar que en el modelo que he probado, el proveedor manifiesta que el rango de distancia de detección va de los 3 a los 7 metros, distancia que entiendo suficiente para un entorno doméstico.
Dispone asímismo este sensor de un jumper que permite seleccionar entre dos modos de disparo. En el modo que viene por defecto, la señal será alta mientras detecte movimiento, si cambiamos la posición del jumper, la señal pasará de alta a baja con una cadencia de un segundo mientras detecte movimiento.
Recapitulando brevemente lo comentado hasta aquí, vemos como el uso de sensores PIR resulta relativamente sencillo, lo cual unido a su bajo coste, los convierten en sensores básicos en cualquier sistema de alarma que queramos desarrollar.
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