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pir-motion-sensor

pir-motion-sensor是一个Rust库，主要用于与Raspberry Pi平台上的PIR运动传感器交互。该库主要在Raspberry Pi 400和Raspberry Pi 4B上的HC-SR501运动传感器上进行测试，并在我的公寓和我家人的家中广泛使用 - 用于智能警报目的（其余代码将发布）以及一些家庭活动，例如根据运动检测开关各种设备。

该库利用tokio运行时，支持同时使用多个传感器（我测试了同时使用20个），资源占用低，这对于较老的Raspberry Pi或Pi Zero版本尤其重要。

为什么使用这个库？

HC-SR501 PIR价格非常便宜，且非常普遍，是一种红外运动传感器，并且非常适合基于Arduino/raspberry/stm32等项目的各种项目。

然而，由于它非常便宜，它有时会检测到“噪音”，这意味着在没有实际运动在其检测范围内的情况下发生检测 - 这是一种假阳性检测。

为了消除这个问题，我创建了这个简单的库，该库允许用各种参数初始化这个传感器，从而改变其检测特征。根据传感器配置，库可以“忽略”这些假检测，并帮助使这些传感器非常可靠。

HC-SR501 PIR可能不是唯一可以被库支持的红外传感器 - 如果您测试了其他运动传感器，请让我知道。

数字微波传感器，如DFRobot SEN0192，也受到支持，但请注意，SEN0192在检测发生时从High状态变为Low状态，因此您必须在电路中通过适当的晶体管简单地反转这个信号，以利用这个库。目前我没有任何计划来实现此类传感器的替代逻辑。

测试设备

Raspberry Pi

• Raspberry Pi 4B 4 GB RAM - Raspbian GNU/Linux 11 (bullseye)
• Raspbbery Pi 400 4 GB RAM - Raspbian GNU/Linux 11 (bullseye)

测试运动传感器

• HC-SR501 红外线人体红外感应器
• HC-SR505（红外线 - 由于无法更改此简单传感器的出厂值，因此仅提供基本支持）
• DFRobot SEN0192（微波）

先决条件

请使用此参考手册了解HC-SR501 PIR：https://lastminuteengineers.com/pir-sensor-arduino-tutorial/

基于此手册，您应该

• 将灵敏度调整黄色螺丝拧至最长范围
• 将时间延迟调整黄色螺丝拧至最短时间
• 将触发选择跳线设置为多触发模式，默认情况下可能设置为单触发

以上所有设置都可以通过此库编程更改，因此在此操作之后，您无需再触摸跳线和螺丝。

如果您不确定是否操作正确 - 将您的传感器连接到VCC（5V）、树莓派的GND，以及带有电阻（1-10 kΩ）的简单LED二极管到传感器的OUT信号，并根据LED检查这些调整后传感器的运行情况。请注意，当传感器检测到运动时，它的OUT引脚会设置约5V，这是它的最高状态。

不同型号的运动传感器

如果您有不同的PIR运动传感器（或微波传感器）型号，该传感器完全是数字的（仅在检测到运动时将其引脚信号设置为高电平），则此库也适用于它。

工作原理

在此说明中有一个术语 有效检测 - 这是此库将其分类为 有效 的检测 - 这可能与传感器的OUT引脚状态不同 - 一切都取决于您的配置。

换句话说：根据传感器配置，传感器可以做出许多检测（在此定义为将它的OUT引脚设置为高电平），但这并不意味着将有一个单一的 有效检测 被分类。

配置

要初始化您的传感器，请考虑以下参数

• GPIO引脚编号（显而易见的事情），测试时不需要，有关更多信息，请参阅tests/valid_detections.rs。

• 传感器刷新率 这不是传感器的刷新率，而是循环读取传感器PIN状态的刷新率。较短的时间允许更频繁地从传感器读取数据，从而提高传感器的“刷新率”，但可能会略微增加系统负载（当您有多个传感器和RPi 2/3或Zero时可能会很重要）。

  此参数的值较高可能会导致“错过”一些快速检测。

• 运动时间周期 这是一个时间限制，应用程序将其分类为 有效检测。如果此周期较短，则意味着在指定时间内检测到运动的难度更大。

• 最小触发次数 当传感器检测到运动（或类似情况）时，它将它的OUT引脚设置为高电平。如果您正确地进行了初始调整，这可能会每秒发生几次，这是正常的。此设置是要求在 运动时间周期 内设置高电平的次数，以分类单个 有效检测。此选项对于排除 >1 的“噪声”检测特别有用。

简要总结这些参数：基于 传感器刷新率 时间，库定期读取传感器 OUT 引脚的状态。如果有检测（在此定义为传感器信号线上高电平状态），库将尝试在 最小触发次数 内计数这些高电平状态，直到 运动时间周期 时间。如果在 运动时间周期 内达到 最小触发次数，则我们得到 有效检测。

设置这些参数可以让您决定传感器的灵敏度和准确性。因为“噪声”检测通常非常短，因此如果您设置不过于灵敏（良好的测试值：sensor_refresh_rate > 100，motion_time_period < 1000，minimal_triggering_number > 2），您可以使用此库有效地去除它们。请随意尝试您自己的值。