МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ
КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Московский технический университет связи и информатики»
(МТУСИ)
Кафедра «Интеллектуальные системы в управлении и автоматизации»
(ИСУиА)
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3
По дисциплине
Технологии промышленного интернета вещей
Выполнили:
Студенты 4-го курса
Группы БАП2201
Ли Самен
Мягков А.К.
Проверил:
к.т.н., доцент
Воронов В.И.
Москва 2026
Содержание
1.1 Датчик движения 2
1.2 Датчик влажности и температуры воздуха 5
1.3 Техническая сторона подключения Arduino Nano и ESP32 8
2 ВЫПОЛНЕНИЕ 11
2.1 Подключение стенда c Arduino Nano 11
2.2 Размещение датчиков на ESP32 15
ВЫВОДЫ 16
1.1 Датчик движения
Датчик движения позволяет регистрировать движение объектов в пространстве. Его можно использовать в автоматизированной системе охраны в умном доме для оповещения о движении на объекте, а также для организации автоматической системы освещения. Датчик является цифровым.
Основу датчика составляет пироэлектрический сенсор, закрытый линзой Френеля, позволяющей расширить угол обнаружения движения. Физически датчик представлен на рисунке 1.
Пироэлектричество – это свойство генерировать определенное электрическое поле при облучении материала инфракрасными (тепловыми) лучами.
Угол обнаружения (слежения) составляет 110 градусов (рисунок 2), диапазон расстояния обнаружения от 3 до 7 метров.
Рисунок 1 – Датчик движения
Датчик имеет три контакта – GND, OUT, VCC. Поскольку контакт OUT расположен посередине, подключение этого датчика к Arduino с помощью трехпроводного шлейфа является невозможным.
Рисунок 2 – Угол и дистанция работы датчика
Для работы с Arduino контакт GND нужно соединить с выводом GND на плате Arduino или с черным выводом на плате IO Sensor Shield. Контакт VCC нужно подключить к выводу питания 5 V на плате Arduino или к красному выводу на плате IO Sensor Shield. Вывод OUT подключается к цифровому выводу.
Пироэлектрический датчик движения состоит из двух основных частей. Каждая из частей включает в себя специальный материал, чувствительный к инфракрасному излучению. В данном случае линзы особо не влияют на работу датчика, так что мы видим два участка чувствительности всего модуля. Когда датчик находится в состоянии покоя, оба сенсора определяют одинаковое количество излучения. Например, это может быть излучение помещения или окружающей среды на улице. Когда теплокровный объект (человек или животное), проходит мимо, он пересекает зону чувствительности первого сенсора, в результате чего на модуле ПИР датчика генерируются два различных значения излучения. Когда человек покидает зону чувствительности первого сенсора, значения выравниваются. Именно изменения в показаниях двух датчиков регистрируются и генерируют импульсы HIGH или LOW на выходе.
На приведённом ниже рисунке 3 показаны основные регулировки датчика движения, слева находится регулятор временной задержки соответственно в левом столбце приведено описание возможных настроек, а в правом -–описание регулировок расстояния обнаружения.
Рисунок 3 – Настройки датчика расстояния
Подключение к Arduino
На рисунке 4 представлена принципиальная схема подключения датчика к плате Arduino UNO.
Рисунок 4 – Подключение датчика к плате Arduino UNO
Пример опроса датчика представлен в листинге 1.
Листинг 1 – Опрос датчика движения |
#define pirPin void setup ( ) { pinMode (pirPin, INPUT); // Инициализация входа датчика Serial . begin (9600); // Инициализация последовательного порта } void loop ( ) { int sensor_data = digitalRead(pirPin); // Изменение состояния PIR-датчика if (sensor data == HIGH) { Serial.println ( "Motion"); } else { Serial.println ("No motion") ; } delay(100); } |