【Raspberry Pi】人感センサー(HC-SR501)の使い方

こんにちは！　けい(Twitter)です．

今回は，Raspberry Piで人感センサーを使う方法についてまとめていきたいと思います．

人感センサーは他のものと組み合わせると面白いものが作れるので，ぜひ使えるようにしたいセンサーです．

人感センサーについて

HC-SR501

KKHMF HC-SR501 人体赤外線感応モジュール人体の赤外線の感応器 [並行輸入品]

KKHMF

今回使う人感センサーは，Amazonで150円で買えます．結構お値打ちの商品です．
(私は，大須の店で580円で買いました(泣))

白い半球の中で，人体から出る赤外線を感知する仕組みです．データシート

注意するべきなのは，このセンサーは赤外線の変化を検知します．
なので，ずっと同じ場所に人間がいてもセンサーは反応しません．人間がセンサーの前に現れたり，いなくなったりする時に反応します．

商品ページには人感センサーとだけ書いてありますが，実はモーションセンサーです．

ピン配置

私が買った商品には，このような紙にピン配置がまとめられていました．

右側がVcc，真ん中がOUT，左側がGND
というピン配置になっています．

Vccは4.5~20Vです．Raspberry Piで使う場合は5Vで使えます．
OUTは，センサーがonのとき3.3V，センサーがoffのとき0Vを出力します．

つまみ調整

センサーに回せるつまみが２つついています．

一つはセンサー感度で，センサーが感知する距離を設定できます．(3~7m)

もう一つはON時間調整で，センサーがonになった時に，onを維持する時間を調整できます．(5~200s)
例えば，ON時間調整を最大の200秒に設定した場合，一度センサーがonになったら200秒間onが維持されます．つまり，200秒間OUTピンから3.3Vが出力されます．

写真の状態のつまみの方向を「左」とします．このときそれぞれが最小になります．
センサー感度が3mで，ON時間調整が5sです．

これを時計回りに回転し，「右」の状態のとき，最大になります．
センサー感度が7mで，ON時間調整が200sです．

トリガーのジャンパー

先ほどのピン配置の写真を見ると，H/L切り替え端子があります．

・H：リピートトリガー
モーションが検出されるたびに，遅延タイマーが再起動されます．つまり，動きがあれば常にOUTピンから3.3Vが出力されます．

・L：シングルトリガー
動きが検出されるとすぐに出力がHIGHになります．ON時間調整によって設定された時間，HIGHを維持します．この期間中の動きは処理されず，タイマーは再起動されません．
つまり，一回動きが検出されると，ON時間調整の時間だけHIGHになり，動きがあっても自動的にLOWにもどります．

Raspberry Piで遊んでみる

回路構成

人感センサーの使い方を学ぶために，簡単な回路を組んでみましょう．

fritzingで人感センサーがなかったので，上の画像のトランジスタを人感センサーに見立ててください．

gpio17に人感センサーのOUT端子，gpio18にLEDの＋端子を繋げます．

サンプルコード

上の回路で人感センサーを試してみるサンプルコードをpythonで作りました．

GPIOは，pigpioライブラリを用います．なので，サンプルコードを実行する前に次のコマンドを実行してください．

$ sudo pigpiod

コマンドを実行したら，以下のpythonコードを実行してみてください．

import pigpio
import time

GPIO_IN = 17   
GPIO_OUT = 18  
pi = pigpio.pi()
pi.set_mode(GPIO_IN, pigpio.INPUT)
pi.set_mode(GPIO_OUT, pigpio.OUTPUT)
pi.set_pull_up_down(GPIO_IN, pigpio.PUD_DOWN)
pi.write(GPIO_OUT, 0)

try:
    while True:
        DATA = pi.read(GPIO_IN)
        print(DATA)
        if DATA:
            pi.write(GPIO_OUT, 1)
        else:
            pi.write(GPIO_OUT, 0)
        time.sleep(0.5)
        
except KeyboardInterrupt:
    pi.write(GPIO_OUT, 0)
    pi.stop()