Corso base di Arduino: usiamo il sensore di presenza P.I.R.

Il sensore P.I.R.

Entrando in un negozio tutti ci saremo accorti, guardando in alto verso il tetto, della presenza dei sensori P.I.R. Si tratta di piccoli dispositivi, solitamente di colore bianco, che hanno il compito di rilevare la radiazione infrarossa dei corpi che vi transitano davanti. Dal momento che gli esseri viventi ne emanano una buona dose, essi sono utilizzati come sensori di movimento ed hanno come scopo principale quello di permettere di allestire un buon sistema di antifurto e di antintrusione. La figura 1 ne mostra un modello generico.

Esso è dotato di tre terminali e il loro significato è impresso, di solito, sulla serigrafia del circuito interno. Uno di questi va collegato all'alimentazione del circuito e l'altro alla sua massa comune. Il terzo pin è relativo al segnale digitale del sensore stesso. Occorre sempre sincerarsi che tale uscita sia compatibile con i 5V di Arduino, in quanto esistono anche modelli che comunicano il proprio stato logico con dei segnali a 12V e a 24V. In quest'ultimo caso occorrerebbe effettuare alcune operazioni circuitali per la corretta traslazione dei livelli.

Il collegamento ad Arduino

Lo schema di cablaggio, come si nota in figura 2, risulta essere estremamente semplice. Per un modello di sensore a 5V, la sua alimentazione può essere direttamente prelevata, rispettivamente, ai pin +5V e GND di Arduino. Il piedino del segnale digitale è connesso direttamente al pin 2 della scheda, configurata come ingresso digitale. Se il sensore è del tipo open collector potrebbe essere necessaria l'adozione di una resistenza di circa 1Kohm tra la linea positiva e l'uscita del segnale stesso. Conclude il circuito la presenza del diodo LED che fa capo al pin 8 di Arduino, tramite la relativa resistenza di limitazione da 220 ohm. In ogni caso occorre assicurarsi che all'ingresso della scheda vada sempre a confluire una tensione di 5V, onde poter prevenire danni al microcontrollore.

Lo sketch

Il listato, mostrato in figura 3, predispone un sistema base per un allarme casalingo generico. Se il sensore, posto nei pressi di un angolo alto dell'appartamento, si accorge del passaggio di un corpo caldo (ad esempio un uomo, un animale, etc.), esso si illumina e fornisce un segnale logico alto. Quest'ultimo sarà elaborato dallo sketch come allarme vero e proprio e provvederà a far lampeggiare il diodo LED per alcuni secondi. Ovviamente si può espandere il sistema prevedendo, in aggiunta, una sirena o un dispositivo di chiamata telefonica. Occorre, altresì, verificare se il sensore fornisca, in uscita, un segnale logico "negato", nel qual caso occorrerà invertire le funzionalità dell'algoritmo utilizzato.

Il listato predispone una porta in input, per l'ingresso del sensore e una in output, per il diodo LED. Esso, pertanto, resta "in ascolto" di una eventuale variazione dello stato logico esterno. Se ciò avviene si attiverà il lampeggio di un diodo LED, dopodiché il processo continua all'infinito.

Nel posizionare il sensore occorre sincerarsi che esso copra l'intera area desiderata, così come mostrato in figura 4.