Comments 32
Вы наверянка делали всё это не из праздного любопытства, а наверное хотите использовать в каком-то устройстве?
Очень интересно где именно вы будете это применять.
Очень интересно где именно вы будете это применять.
Да, конечно, началось не с пустого места. Есть задумка использовать датчик в этом проекте.
Оконный менеджер (dwm в том случае) имеет несколько рабочих столов и захотелось перелистывать их движением руки. Первоначально думал использовать два датчика, но изучение принципов их работы позволило обойтись одним.
Но это не единственное применение. Можно, например, подсчитывать число входящих/выходящих, интеллектуально управлять освещением и пр.
Оконный менеджер (dwm в том случае) имеет несколько рабочих столов и захотелось перелистывать их движением руки. Первоначально думал использовать два датчика, но изучение принципов их работы позволило обойтись одним.
Но это не единственное применение. Можно, например, подсчитывать число входящих/выходящих, интеллектуально управлять освещением и пр.
подсчитывать число входящих/выходящих
Уже давно существует такое оборудование. У них есть общая беда, если проходит 2-3 человека вместе, то считаются как 1.
Поэтому при больших потоках подсчет ведется с большой погрешностью. Я видел такие системы с погрешностью до 60%.
Все намного проще, чем кажется… У нас погрешность для транспорта заявленная не больше 10%, но на практике крутится около 1-2%. (http://npp-alion.ru/products/passenger-sensor/) Сейчас налаживаем массовое производство — затем кое-какие секреты, думаю, раскроем на хабре. У нас решены такие проблемы как:
1) Одновременный проход нескольких пассажиров
2) Возврат пассажира непосредственно под датчиком (тогда он не учитывается)
3) Без разницы как именно проходит человек: полностью стоя, согнувшись, в шляпе или с пышной прической и т.д. и т.п.
Интересно наблюдать как мысли потихоньку добираются и добираются к сути нашего патента:))
1) Одновременный проход нескольких пассажиров
2) Возврат пассажира непосредственно под датчиком (тогда он не учитывается)
3) Без разницы как именно проходит человек: полностью стоя, согнувшись, в шляпе или с пышной прической и т.д. и т.п.
Интересно наблюдать как мысли потихоньку добираются и добираются к сути нашего патента:))
Будем ждать с нетерпением ваших секретов :)
А если "… все намного проще, чем кажется...", это доставит ещё большее удовольствие. Когда задача в начале кажется нетривиальной (я не про свою тему, я вообще) и через разные тернии, громоздкие и глючные решения приходишь к ясному, простому и надежному, то не это ли триумф инженерной мысли и всё такое :)
А если "… все намного проще, чем кажется...", это доставит ещё большее удовольствие. Когда задача в начале кажется нетривиальной (я не про свою тему, я вообще) и через разные тернии, громоздкие и глючные решения приходишь к ясному, простому и надежному, то не это ли триумф инженерной мысли и всё такое :)
В качестве поддержания дискуссии мысли в слух.
Как уже говорилось, характерные частоты сигнала PIR-а порядка единиц герц. Но это лишь часть всего спектра (основная по энергии, но все же часть). Форма сигнала в мелких деталях (и соотв. часть спектра сигнала в более высоких частотах), по всей видимости, существенно зависят от характеристик обнаруживаемого объекта и параметров его движения. Если несколько расширить полосу усиления и применить методы цифровой обработки сигнала, то, вероятно, можно сделать какие-то выводы. Правда на этом пути мне видится немало сложностей. В частности на частотах заметно более 10 Гц пироэлектрик с точки зрения электрической цепи становится скорее источником тока, чем напряжения. Т.е. усилитель надо менять на усилитель тока. Кроме того к спектру сигнала примешиваются всякие шумы. Я уж не говорю про разнообразие шляп и причесок.
Как уже говорилось, характерные частоты сигнала PIR-а порядка единиц герц. Но это лишь часть всего спектра (основная по энергии, но все же часть). Форма сигнала в мелких деталях (и соотв. часть спектра сигнала в более высоких частотах), по всей видимости, существенно зависят от характеристик обнаруживаемого объекта и параметров его движения. Если несколько расширить полосу усиления и применить методы цифровой обработки сигнала, то, вероятно, можно сделать какие-то выводы. Правда на этом пути мне видится немало сложностей. В частности на частотах заметно более 10 Гц пироэлектрик с точки зрения электрической цепи становится скорее источником тока, чем напряжения. Т.е. усилитель надо менять на усилитель тока. Кроме того к спектру сигнала примешиваются всякие шумы. Я уж не говорю про разнообразие шляп и причесок.
Супер, очень полезно! У самого лежат два парадоксовских датчика — все руки не доходили распотрошить, но задумка такая была. Пойду посмотрю на свои датчики.
Вскрыл свой (беспроводной модуль Paradox):
Сразу смог идентифицировать выходы с соответствующих ОУ (в моем случае это оказалось еще проще — под белой наклейкой находится явно микроконтроллер, скорее всего, какой-то PIC… и два выхода ОУ как раз заведены на него).
Вопрос, для чего в моем датчике два PIR? Не подскажете?
Внутренности
Сразу смог идентифицировать выходы с соответствующих ОУ (в моем случае это оказалось еще проще — под белой наклейкой находится явно микроконтроллер, скорее всего, какой-то PIC… и два выхода ОУ как раз заведены на него).
Вопрос, для чего в моем датчике два PIR? Не подскажете?
Первое, что приходит в голову — для создания очень широкой зоны охраны.
Да, возможно. Линзы для каждого датчика имеют свою конфигурацию, что поддерживает догадку.
Другая версия: избавление от ложных срабатываний, но тут уже, видимо, работает какая-то логика внутри МК. Возможна и комбинация версий, но, боюсь, доподлинно это известно только разработчикам этого датчика.
Еще обнаружен регулировочный винт (на фото он виден под левым PIR), я рядом с ним — крайние отметки в 1.1м и 3.1м, видимо, для какой-то более точной регулировки.
Правда, при установке такую регулировку не проводили: просто выбрали удобное место в углу у потолка и направили датчик «по диагонали» через всю комнату.
Другая версия: избавление от ложных срабатываний, но тут уже, видимо, работает какая-то логика внутри МК. Возможна и комбинация версий, но, боюсь, доподлинно это известно только разработчикам этого датчика.
Еще обнаружен регулировочный винт (на фото он виден под левым PIR), я рядом с ним — крайние отметки в 1.1м и 3.1м, видимо, для какой-то более точной регулировки.
Правда, при установке такую регулировку не проводили: просто выбрали удобное место в углу у потолка и направили датчик «по диагонали» через всю комнату.
avstepanov предположил, что от ложных срабатываний.
То же самое однажды консультант на выставке говорил.
Подлетает, скажем воробей и попадает в поле действия только одного элемента.
То же самое однажды консультант на выставке говорил.
Подлетает, скажем воробей и попадает в поле действия только одного элемента.
Топик отлично промотивировал все-таки глянуть, что внутри датчика.
Внутри моего уживается два PIR (зачем — пока непонятно, но или кто-нибудь подскажет, или сам разберусь), с соответствующих выходов ОУ сигналы идут на входы МК, а с выходов МК идут на светодиод индикации и RF2516 — передатчик (со всей уже готовой обвязкой!!!). Дополнительно еще есть джампер, сигнализирующий о вскрытии.
Передатчик работает с OOK, о чем я писал у себя в статье.
Реально бесполезный (ранее) датчик (остался от достаточно экзотического охранного комплекса), похоже, обретает новую жизнь — достаточно удалить с платы штатный МК, воткнуть вместо него какую-нибудь младшую атмегу с минимальным обвесом и готово!!!
Или даже не удалять ничего, а просто проанализировать посылки, которые идут от датчика и использовать их в своих проектах… Осциллографом глянул — посылки не очень длинные. И есть три однотипных датчика…
Еще раз спасибо за то, что заставили думать и «двигаться»! (жаль, не могу проголосовать)
Внутри моего уживается два PIR (зачем — пока непонятно, но или кто-нибудь подскажет, или сам разберусь), с соответствующих выходов ОУ сигналы идут на входы МК, а с выходов МК идут на светодиод индикации и RF2516 — передатчик (со всей уже готовой обвязкой!!!). Дополнительно еще есть джампер, сигнализирующий о вскрытии.
Передатчик работает с OOK, о чем я писал у себя в статье.
Реально бесполезный (ранее) датчик (остался от достаточно экзотического охранного комплекса), похоже, обретает новую жизнь — достаточно удалить с платы штатный МК, воткнуть вместо него какую-нибудь младшую атмегу с минимальным обвесом и готово!!!
Или даже не удалять ничего, а просто проанализировать посылки, которые идут от датчика и использовать их в своих проектах… Осциллографом глянул — посылки не очень длинные. И есть три однотипных датчика…
Еще раз спасибо за то, что заставили думать и «двигаться»! (жаль, не могу проголосовать)
при закрытии шаблоном остальных линз, сильно ли уменьшилась чувствительность? на каком максимальном расстоянии срабатывает?
Чувствительность не уменьшается. Изменяется геометрия зоны, которую датчик «видит». Изначально он чувствует объект в довольно широком секторе, а с одной линзой только перед собой. Дальность должна сохранятся такой, какой была изначально. Для этого датчика по паспорту — 10 м. Правда так далеко я не проверял, но на 5 м работает точно. Вообще без линзы уже дальше 1 м срабатывает нечетко.
В эксперименте экран был сделан для того, чтобы получить только одну пару разнополярных импульсов и упростить алгоритм. Когда линз много, то и пар импульсов много и такой простой программой уже бы не удалось обойтись.
В эксперименте экран был сделан для того, чтобы получить только одну пару разнополярных импульсов и упростить алгоритм. Когда линз много, то и пар импульсов много и такой простой программой уже бы не удалось обойтись.
«Пиро» — это если что-то горит или взрывается. PIR (пассивный инфракрасный сенсор) к пиро (pyro) технике отношения не имеет. Разница примерно такая же, как между «атакой клонов» и «атакой клоунов». Не надо вводить людей в заблуждние такими заголовками.
В датчике используется в качестве чувствительного элемента пироэлектрик, поэтому датчик пироэлектрический, а название действительно происходит от греческого — пиро (огонь). И он пассивный (ничего не излучает). Поэтому название в заголовке на мой взгляд вполне корректно. Аббревиатура PIR действительно обычно означает passive infrared, хотя в англоязычной литературе я встречал и pyroelectric infrared.
Классный сенсор. Провел рукой в одну сторону — свет включился, в другую — выключился. А на руку он активнее реагирует, чем на человека вдалеке?
В данном случае примерно одинаково, с той лишь разницей, что рядом с датчиком достаточно чуть махнуть рукой, а на удалении нужно сделать шаг в сторону. Т.е. чем дальше, тем больше должно быть линейное перемещение объекта.
Вообще в плане формирования нужной чувствительности и диаграммы направленности тут большое поле для эксперимента. Линзы можно открывать и закрывать, применять частично поглощающие экраны (типа полиэтиленовой пленки), менять алгоритм обработки.
Вообще в плане формирования нужной чувствительности и диаграммы направленности тут большое поле для эксперимента. Линзы можно открывать и закрывать, применять частично поглощающие экраны (типа полиэтиленовой пленки), менять алгоритм обработки.
И сила импульса на выходе одинакова? Приглушить бы его так, чтобы на человека не действовал.
С удалением объекта амплитуда выходного сигнала падает, но выбранные параметры детектирования все равно позволяют его зафиксировать. Приглушить несложно — либо путем установки экранов из разных полупрозрачных (для IR-диапазона) материалов (тут сложно предсказать эффект, надо экспериментировать), либо изменением усиления. Или применять более сложные алгоритмы анализа.
Присоединяюсь к тем кто уже полазил по закромам. Автор, заразный топик у Вас. В хорошем смысле этих слов 8)
Достал старенькие объемные датчики из бывшей ахтубы. На них гравировка «АОЗТ РИЭЛТА. Извещатель охранный ФОТОН-СК», снял плату, но с другой ее стороны металлический экран, закрывающий все микросхемы. Кто-нибудь в курсе что у них внутри? Не хочется распаивать зазря. Спасибо.
Достал старенькие объемные датчики из бывшей ахтубы. На них гравировка «АОЗТ РИЭЛТА. Извещатель охранный ФОТОН-СК», снял плату, но с другой ее стороны металлический экран, закрывающий все микросхемы. Кто-нибудь в курсе что у них внутри? Не хочется распаивать зазря. Спасибо.
Я так понимаю, на рис. 7 указана схема по сути такого же устройства, выдающего импульсы в зависимости от отклонения сигнала, только на операциоониках без контроллера? один ОУ выдает импульс при одном направлении движения, другой — при обратном?
На рис. 6 изображена структурная схема типового датчика, где большим треугольником показан аналоговый усилитель. Вот этот усилитель и «расшифрован» на рис. 7. Усиливает он весь сигнал целиком (и положительный и отрицательный выброс). Первый ОУ в 10 тыс. раз (ориентировочно), второй еще в 10 тыс. раз. Эта аналоговая часть присутствует всегда (возможно со схемотехническими вариациями), а уже после нее может быть или простой компаратор или продвинутый DSP…
А как определится направление движения если человек будет холоднее фона?
Например зашел в одежде с улицы.
Например зашел в одежде с улицы.
На практике не проверял, достоверно сказать не могу. Но размышления о физике процесса меня приводят к выводу, что направление передвижения холодного предмета будет казаться обратным. Надо будет достать что-нибудь из холодильника и помахать перед датчиком.
Хм, а ведь это еще один способ применения — сортировать теплые и холодные предметы, движущиеся в одном направлении :)
Хм, а ведь это еще один способ применения — сортировать теплые и холодные предметы, движущиеся в одном направлении :)
Еще может возникнуть ситуация равного излучения от фона и предмета, которым махают.
Да, безусловно. Но тут, как и в любой системе, всё работает нормально только в рамках определенных условий. Любой способ измерения чего-либо не универсален. Кстати именно про возможность «слиться с фоном» (теоретически по крайней мере) я встречал упоминания в литературе. Как меру против этого указывали использование комбинированных датчиков (PIR+микроволновый, например).
Интересно, а если слегка изменить схему усилителя и прикрутить механическую развертку, не получится сделать что-то типа простенького тепловизора?
Мысль интересная. Хотя, на мой взгляд, тут есть как минимум две немалые сложности.
Пироэлектрик совершенно не пригоден для измерения абсолютного значения температуры. Он реагирует на изменение (изменяется напряженность поля) и довольно быстро приходит в состояние равновесия (налипают заряженные частицы, находящиеся вокруг). Соответственно сканируя пространство получать мы будем некий сигнал, зависящий от изменения температуры вдоль поверхности объекта, от предыдущего состояния сенсора, от состояния окружающей среды. Потом придется делать какую-то математическую реконструкцию. Причем знать при этом физические характеристики пироэлектрика (какое-нибудь время прихода в равновесие или еще чего). Хотя возможно, что эти характеристики можно и вычислить путем замеров на какой-нибудь образцовой мишени, например.
Вторая сложность — оптическая система. Родная очень грубая. Пятно сканирования должно быть хотя бы на порядок меньше объекта. А у обычных датчиков оно сравнимо с размерами объекта.
Но все-таки мне кажется, что в теории нечто подобное возможно.
Пироэлектрик совершенно не пригоден для измерения абсолютного значения температуры. Он реагирует на изменение (изменяется напряженность поля) и довольно быстро приходит в состояние равновесия (налипают заряженные частицы, находящиеся вокруг). Соответственно сканируя пространство получать мы будем некий сигнал, зависящий от изменения температуры вдоль поверхности объекта, от предыдущего состояния сенсора, от состояния окружающей среды. Потом придется делать какую-то математическую реконструкцию. Причем знать при этом физические характеристики пироэлектрика (какое-нибудь время прихода в равновесие или еще чего). Хотя возможно, что эти характеристики можно и вычислить путем замеров на какой-нибудь образцовой мишени, например.
Вторая сложность — оптическая система. Родная очень грубая. Пятно сканирования должно быть хотя бы на порядок меньше объекта. А у обычных датчиков оно сравнимо с размерами объекта.
Но все-таки мне кажется, что в теории нечто подобное возможно.
Sign up to leave a comment.
Теория и практика пассивных пироэлектрических датчиков или как сделать индикатор направления движения