Sensor PIR: Detectar movimiento / Leer una Entrada Digital

Un Sensor PIR, o Sensor de Infrarrojos Pasivos por sus siglas en inglés (Passive Infrared Sensor), es un tipo de sensor electrónico que detecta la radiación infrarroja. Estos sensores se utilizan comúnmente en aplicaciones de detección de movimiento, como sistemas de seguridad, control de iluminación y puertas automáticas. La característica «pasiva» de estos sensores radica en que no emiten energía por sí mismos; en cambio, detectan la radiación infrarroja emitida o reflejada por objetos en su campo de visión.

Principio de Detección

Los sensores PIR detectan cambios en la radiación infrarroja dentro de su rango de detección. Los seres humanos y otros animales de sangre caliente emiten radiación infrarroja, y el sensor puede detectar variaciones en esta radiación a medida que los objetos se mueven dentro de su campo de visión.

Material Piroeléctrico

Los sensores PIR utilizan un material piroeléctrico, el cual genera un voltaje cuando se expone a cambios rápidos de temperatura. Este material suele estar hecho de una sustancia cristalina que tiene la propiedad de generar una carga eléctrica en respuesta a cambios de temperatura.

Diseño

Detección con Dos Elementos

Los sensores PIR suelen constar de dos mitades o elementos. Cada mitad se encarga de detectar la radiación infrarroja de una zona específica en el campo de visión del sensor. La diferencia en la salida de estos dos elementos se utiliza para determinar si hay un cambio en el patrón de radiación infrarroja, indicando movimiento.

Lente de Fresnel:

• La lente de Fresnel es una lente delgada y plana que se utiliza para enfocar la radiación infrarroja en los elementos sensoriales del PIR.
• Su función principal es mejorar la sensibilidad y precisión del sensor PIR al dirigir la radiación infrarroja hacia los elementos detectores. También ayuda a ampliar el área de detección del sensor.
• Se encuentran con variedad de diseños, como segmentos o anillos concéntricos, para optimizar la detección en diferentes direcciones.

Conexión a un microcontrolador:

Conectar el Sensor PIR al Microcontrolador:

• VCC (Alimentación): Conectar al pin de alimentación del microcontrolador (por ejemplo, 5V en placa tipo Wemos D1 Mini).
• GND (Tierra): Conectar al pin de tierra (GND) del microcontrolador.
• OUT (Salida de señal): Conectar al pin de entrada/salida digital del microcontrolador (por ejemplo, un pin digital en un microcontrolador).

Algunos sensores PIR también pueden tener pines adicionales, como ajustes de sensibilidad o retardo.

Código para Compilar IDE de Desarrollo

El siguiente código es uno de los más simples para corroborar el correcto funcionamiento del sensor.

int pirPin = 2;  // El PIN de Señal

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(pirPin, INPUT);
}

void loop() {
  int pirValue = digitalRead(pirPin);
  Serial.println(pirValue);
  delay(1000);  // Espera 1 segundo antes de realizar la próxima lectura
}

Observar la Salida

Abrir el Monitor Serie para ver la salida. Debería verse «1» cuando se detecte movimiento y «0» cuando no haya movimiento.