V številki SE-231 revije Svet Elektronike smo predstavili delovanje matrične tipkovnice, ki ima tipke razporejene v matriko, na ta način pa je mogoče določiti pritisnjeno tipko z manjšim številom povezav med tipkami in mikrokrmilnikom. Načeloma se ugotavlja stanje pritisnjene tipke z matričnim algoritmom, ki najprej ugotovi pritisnjeno vrstico, nato pa še stolpec ali obratno. V tem članku smo s prekinitvami povezali vrstice tipkovnice (lahko bi tudi stolpce), na ta način pa se algoritem izvaja le ob pritisku tipke.
Tokratna izdaja revije Svet Elektronike nadaljuje izdelavo alarmne naprave, kjer za vnos alarmne kode uporabimo matrično tipkovnico, alarm pa prožimo z uporabo piroelektričnega senzorja. To je senzor gibanja, ki ga navadno srečamo pri avtomatskih zunanjih lučeh. Potrebno bo implementirati funkcije alarmne naprave, saj mora alarmna naprava omogočati neaktivno stanje, aktiviranje, alarm, itd.
Strojna oprema
PIR senzor
PIR senzorji so izdelani iz piroelektričnega senzorja, ki lahko zaznava nivoje sevanja v infrardečem spektru elektromagnetnega valovanja. Vsako telo, katerega temperatura je višja od absolutne ničle, bo po Stefan-Boltzmannov zakonu oddajala sevanje v IR področju, kjer velja, da višja temperatura telesa, oddaja tudi več energije (raste s četrto potenco) [1].
PIR senzorji torej omogočajo zaznavanje gibanja, največkrat pa se uporabljajo pri zaznavanju vstopa človeka ali živali v domet senzorja. Vsakdanjo uporabo teh senzorjev zelo pogosto srečamo v obliki zunanjih hišnih senzorskih luči. Sestavljeni so iz kristala, ki generira površinski električni naboj, ko ga izpostavimo toploti v obliki infrardečega sevanja. V primeru, ko se spremeni vpadno infrardeče sevanje na kristal, se spremeni tudi naboj kristala, ki se ga da izmeriti z občutljivim FET tranzistorjem. Ti senzorji so majhni, nizkoenergijski, enostavni za uporabo in se ne izrabijo. Navadno jih srečamo pod imeni PIR, pasivni IR ali piroelektrični senzor. Iz teoretičnega stališča je skoraj nemogoče narediti senzor gibanja, saj vsa telesa oddajajo IR sevanje. Če pomislimo, želimo s tem senzorjem zaznavati gibanje oz. spremembo v okolici, zato so izdelovalci senzor razdelili na dve IR komponenti. Ta dva dela sta povezana na način, da se efekti okolice kompenzirajo oz. v idealnih razmerah izničijo. V primeru, ko se v sceni pojavi premikajoči se objekt, bo en izmed kristalov zaznal spremembo prej od drugega, kar povzroči odziv izhoda senzorja bodisi navzgor bodisi navzdol (Slika 1). Tu leži pomanjkljivost teh senzorjev, saj počasne spremembe ne povzročijo prevelike razlike naboja, zato jih vezje senzorja enostavno interpretira kot šum okolice. Slika 1 prikazuje odziv senzorja gibanja na objekte, ki se gibljejo v različne smeri z različnimi hitrostmi [2]. Odziv kristala proizvajalci senzorjev navadno povežejo z mikrokrmilnikom, ki takšne odzive pretvori v napetost izhodne linije, ki jo lahko uporabimo pri snovanju projektov. Slika 2 prikazuje uporabljen piroelektrični senzor, ki je dobavljiv v večini prodajaln elektronike ali eBayu [3].
Ti senzorji so dobri pri manjših projektih, kjer želimo določiti, če je kdo prišel v območje senzorja, ne bomo pa izvedeli, koliko jih je v območju in tudi ne njihove oddaljenosti od senzorja. Slabost senzorja predstavlja tudi leča nameščena na IR detektor, ki ima določen smerni kot gledanja, vendar se z določenim korigiranjem da odpraviti tudi to. Zna se zgoditi, da nam hišni ljubljenčki sprožijo alarm, zato imamo na senzorju dva potenciometra, s katerima uravnavamo občutljivost in zakasnitev [4]. Smiselno je, da si predhodno nastavimo želeno vrednost potenciometrov, kar storimo z enostavno vezavo upora in diode na izhodno linijo senzorja gibanja (Slika 3). V primeru aktiviranja senzorja, se bo prižgala LED dioda. Na ta način je mogoče fino nastaviti občutljivost, kakor tudi zakasnitev med proženji.
STM32F4-Discovery – Od začetnika do poznavalca (11) – Alarmna naprava
2015_SE232_32
