Aujourd’hui, nous allons nous intéresser à un capteur électronique utilisant la technologie infrarouge. Cette technologie permet de différencier rapidement les brusques changements de température des surfaces à distance, et donc de détecter un mouvement. Voyons ensemble comment utiliser un capteur PIR.

Capteur PIR ? Késako ?

Capteur PIR pour « Passive Infrared sensor ». Cela se traduirait en français par « capteur Infrarouge Passif ». Un capteur PIR est un capteur mesurant les radiations IR émises par les objets se trouvant dans son champ de captage. L’intensité de ces émissions IR est proportionnelle à la quantité de chaleur dégagée par un corps ou une surface (dans la majeure partie des cas). Lorsqu’une personne passe devant un capteur PIR, ce dernier capte une variation importante de l’intensité de radiations IR reçue. Cette variation est transmise électroniquement au transmetteur. Les infrarouges sont invisibles à l’œil humain, mais les appareils photos numériques peuvent les détecter avec des filtres IR associés + post-traitement. Les caméras thermiques, quant à elles, possèdent un capteur IR actif de très hautes résolution.

Locomotive avec une caméra IR.

On retrouve les capteurs PIR sous différentes dénominations : Capteur pyroélectrique infrarouge PIR, détecteur de présence PIR, détecteur de mouvement PIR… C’est également ce capteur qui est utilisé dans les systèmes de surveillance et d’alarmes dans la domotique domestique.

Un détecteur de mouvement trouvable dans le commerce.

Le capteur que je vais utiliser ici est le SR501HC :

De gauche à droite : Capteur PIR, vue côté composants, capteur sans le capot.

La zone de détection est très petite. D’où la nécessité d’utiliser une simili-lentille de Fresnel afin de rediriger la lumière sur le capteur (et donc les émissions IR). Ainsi, l’angle de vision est augmenté jusqu’à 160° !

Au voleur !

Brochage et test d’un capteur PIR

Au niveau de l’électronique, le capteur se présente comme ceci :

Partie électronique du capteur PIR.

Dans certains cas (variable selon le constructeur), le cavalier permet de choisir entre 2 modes distinct : « une impulsion à la détection » ou « suite d’impulsions tant qu’il y a du mouvement ».

Afin de tester rapidement le capteur, on peut effectuer le montage suivant :

Test du capteur.

Quand un mouvement est détecté, la LED s’allume. Il est possible que selon l’environnement, le capteur mette environ une minute à se stabiliser. Cela peut arriver dans un endroit clôt. Dans ce cas, il faut placer le montage dans un endroit sans mouvement et attendre une minute avec la LED éteinte. Le capteur peut détecter un mouvement entre 0,6 et 6 mètres. Le réglage de la durée détermine la durée pendant laquelle la sortie restera à l’état haut en cas de détection. Pour la sensibilité, faire des essais est la seule méthode valable. Pour un capteur d’une grande portée (6 mètres par exemple), la sensibilité doit être au maximum. Dans un espace restreint, par contre, il vaut mieux diminuer la sensibilité, sinon le capteur risque de s’auto-enclencher.

Montage simple avec un Arduino et programmation

Montage du capteur sur Arduino UNO.

Rien de plus simple pour le montage sur Arduino. La carte Arduino peut alimenter directement notre capteur via la broche 5V. Afin de tester rapidement notre capteur, un programme simple :

#define brochePIR 2
int etat = 0;

void setup(){
	Serial.begin(9600);				// Initialisation de la COM série pour afficher directement le résultat sur le PC.
	pinMode(brochePIR, INPUT);		// On déclare notre broche 2 comme étant une ENTREE du signal du capteur.
}

void loop(){
	etat = digitalRead(brochePIR);	// Lit l'état de la broche 2.
	Serial.println(etat);			// Affiche l'état dans le moniteur série sur le PC.
	delay(300);						// Un délais court pour nous laisser le temps de lire l'état dans le moniteur série.
}

Et voilà ! Il ne reste plus qu’à faire évoluer ce programme de base pour déclencher des événements selon le signal entrant du capteur. Libre à votre imagination !

Benoît Jellimann.