Construire un capteur de mouvement infrarouge DIY pour Raspberry Pi – Guide étape par étape

En juillet 2015, j'ai effectué un stage au lycée à l'Université d'État du Colorado, où j'ai conçu un capteur de proximité infrarouge à courte portée pour le Raspberry Pi. Ce capteur peut alimenter des robots suiveurs de ligne, des caméras activées par mouvement, et plus encore.

Voici un guide complet – des composants au code – qui montre comment construire un détecteur de mouvement infrarouge fiable et peu coûteux.

Matériel

• Raspberry Pi (tout modèle avec GPIO)
• Plaque de prototypage perforée simple face (toute taille)
• 1× Plaque d'essai (pour le prototypage)
• Fils de liaison gainés (rouge, noir, jaune)
• 1× Émetteur LED IR
• 1× Récepteur LED IR (phototransistor)
• 1× LED standard (n'importe quelle couleur) – indicateur visuel
• 1× Alimentation 5 V depuis la broche 5 V GPIO du Pi
• 1× Amplificateur opérationnel double LM358N9013
• 1× Potentiomètre de réglage 1 kΩ
• Résistances : 39 Ω, 1 kΩ, 10 kΩ, 6,8 kΩ, 3,5 kΩ
• Optionnel : ruban adhésif électrique, 3× broches d'en-tête, câbles jumper femelle-femelle, pince à dénuder, coupe-fil, fer à souder, soudure

Étape 1 – Prototypage sur plaque d'essai

Suivez le schéma (lien ci-dessous) et alimentez le circuit depuis la broche 5 V GPIO du Pi. La sortie du LM358 est réduite à 3,3 V via un diviseur de résistance pour rester dans les limites d'entrée GPIO du Pi.

Après le câblage, connectez la plaque d'essai au Pi à l'aide de câbles jumper femelle-femelle. Si la LED ne s'allume pas, tournez le potentiomètre vers la droite jusqu'à ce qu'elle s'allume. Si elle s'allume immédiatement à la mise sous tension, tournez le bouton vers la gauche jusqu'à ce qu'elle s'éteigne, puis tournez doucement à droite et arrêtez-vous quand la LED s'allume.

Étape 2 – Transfert sur plaque perforée

Une fois le prototype fonctionnel, soudez les composants sur la plaque perforée. Gardez un côté clair « + » et « – » pour l'alimentation. Soudez chaque composant en place et utilisez des fils de liaison pour les connexions nécessaires. Connectez la masse, la sortie et l'alimentation aux broches d'en-tête. Coupez l'excès de fil, testez au multimètre et vérifiez la continuité.

Optionnel : enroulez la LED IR avec du ruban adhésif électrique pour réduire son faisceau et étendre la portée effective.

Étape 3 – Programmation du Pi

Utilisez le programme C suivant (nécessite WiringPi) pour déclencher la caméra du Pi lors de la détection de mouvement. Le script demande un nom de fichier et un délai, puis prend une photo.

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <wiringPi.h>

#define SEN 0
#define MAXSIZE 50
#define A "Y"
#define B "O"

int main() {
    wiringPiSetup();
    pinMode(SEN, INPUT);
    char answer1[MAXSIZE];
    char answer2[MAXSIZE];
    char name[MAXSIZE] = B;
    char firstprefix[MAXSIZE] = "raspistill -hf -t ";
    char secondprefix[MAXSIZE] = "xdg-open ";

    printf("\nVoulez-vous nommer votre photo d'abord ? (Entrez Y/N et appuyez sur ENTREE) : ");
    scanf("%s", answer1);
    if(strcmp(answer1, A) == 0){
        printf("Comment voulez-vous appeler votre vidéo ? : ");
        scanf("%s", name);
        strcat(name, ".jpg");
    }
    printf("Combien de temps souhaitez-vous que la caméra attende avant de prendre une photo ? (Entrez le temps en millisecondes et appuyez sur ENTREE) : ");
    scanf("%s", answer2);
    strcat(firstprefix, answer2);
    strcat(firstprefix, " -o ");

    if(digitalRead(SEN) == LOW)
        printf("\nCAMERA OFF\nErreur : Vérifiez le câblage OU éloignez-vous du capteur.\n");
    else {
        printf("\nCAMERA ON\n1. Pour prendre la photo, placez-vous devant la caméra.\n2. Votre photo sera prise après le temps spécifié.\n3. Pour voir l'image, entrez la commande fournie.\n\n");
        for(;;){
            if(digitalRead(SEN) == LOW){
                system(strcat(firstprefix, name));
                break;
            }
        }
    }
    strcat(secondprefix, name);
    printf("Tapez *%s* et appuyez sur ENTREE pour voir votre photo !\n", secondprefix);
    return(0);
}

Pour plus de détails, visitez la page du projet original : Système de capteur de mouvement infrarouge DIY pour Raspberry Pi.