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HC-SR501 (Bewegungsmelder)

Erfassungsbereich

5 - 8 Meter
 Schaltausgang aktiv  2 - 180 Sekunden
Temperaturbereich -20 - 50°C
Betriebsarten Retrigger, Einzelauslösung
Eingangsspannung 4,5 - 20V DC
Stromverbrauch 50 µA
Ausgangspegel

Low: 0V

High: 3,3V

Maße (LxBxH) 32x24x25mm
Durchmesser Bohrloch 2mm
Abstand Bohrlöcher 28mm

1. Allgemeines zum Sensor

Der HC-SR501 ist wegen seiner leichten Ansteuerung und seines geringen Preises ein gern verwendetes Bauteil. Es ist ein sogenannter PIR-Sensor (= passiver Infrarot-Sensor), der auf Bewegung und Wärme reagiert. Am zuverlässigsten reagiert der Sensor, wenn Objekte sich parallel zum Sensor bewegen. Dabei darf die Entfernung zum Sensor nicht mehr als 8m betragen (wenn dieser auf Maximum eingestellt ist).

Vorteile Nachteile

kleine Bauform

kostengünstig

sehr energieeffizient

hohe Reichweite (8m)

relativ variable Eingangsspannung (4,5 - 20V DC)

Ausgangspin ist zu schwach, um Lasten zu treiben

 

Für alle, die den Sensor nicht fertig kaufen, sonder selbst zusammenbauen wollen, ist hier der Schaltplan eingebunden:

 

 

2. Anschluss des Sensors

Nachdem wir jetzt einige allgemeine Informationen über den Sensor sammeln konnten, widmen wir uns jetzt der Verdrahtung. Die Ansteuerung ist dank der 3 bereits verlöteten Pins sehr einfach: Neben der Spannungsversorgung (Vcc und GND) besitzt dieser Sensor einen Ausgang, um das Signal zu übertragen. Das Ausgangssignal kann mit den beiden Potis justiert werden. Der linke ist dabei für die Empfindlichkeit, also maximale die Entfernung zwischen Objekt und Sensor (3 bis 7 Meter), und der rechte Poti stellt die Haltezeit ein (5 Sekunden bis 5 Minuten). Bei beiden Potis gilt: Ein Drehen im Uhrzeigersinn erhöht den Wert, ein Drehen gegen den Uhrzeigersinn verringert den Wert. Nach dem Ausgang von High auf Low gewechselt ist, benötigt das Modul bis zu 3 Sekunden, um eine neue Bewegung zu erkennen.

 


3. Betriebsarten

3.1 Retrigger (Auslieferungszustand)

Der Ausgangspin bleibt solange auf HIGH, bis die über den Trimmer eingestellte Zeit abgelaufen ist. Wird eine neue Bewegung erkannt, beginnt die Zeit von vorn zu zählen. Dieser Vorgang ist beliebig oft wiederholbar.

3.2 Einzelauslösung

Der Ausgangspin bleibt solange auf HIGH, bis die über den Trimmer eingestellte Zeit abgelaufen ist. Es werden keine neuen Bewegungen mehr erkannt. Da diese Betriebsart nur sehr selten sinnvoll verwendet werden kann, wird im folgenden nicht mehr weiter darauf eingegangen.

 

4. Der analoge Betrieb

Zu diesem Kapitel ist eigentlich das wichtigste im vorherigen schon thematisiert worden. Trotzdem möchte ich noch einen Punkt hinzufügen. Der Ausgangs-Pin verträgt keine hohen Lasten. Deshalb sollte ein unbedingt ein Transistor verwendet werden, um Geräte mit hohem Stromverbrauch zu betreiben.

 

 

5. Der digitale Betrieb mit dem Arduino

Spannender hingegen ist der Betrieb des PIR-Sensors mit einem Mikrocontroller, wie den Arduino (hier: der Arduino Nano).

Dazu muss zuerst eine Probeschaltung nach dem im Bild gezeigten Schaltplan aufgebaut werden. Wenn dies erledigt ist, wird der Arduino mit der Software bespielt. Weitere Erläuterungen zum Programm würden den Rahmen der Website sprengen und wurden deshalb im Sketch erläutert.

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Beispielschaltung HC-SR501
Beispielschaltung HC-SR501

6. Diese Projekte wurden mit dem Sensor bereits realisiert

In diesem Projekt wird der Sensor zum Energiesparen verwendet. Wenn im Raum 30 Minuten lang keine Bewegung erkannt wird, schaltet die Uhr in den Ruhemodus und spart so bis zu 95% Energie.