Hackear un sensor PIR

Cuando se alimenta con pilas o baterías un circuito , cualquier ayuda es poca a la hora de bajar el consumo. En esta ocasión vamos a ver un típico sensor PIR como podemos modificarlo para alimentarlo a 3.3V en lugar de 5v DC . Es obvio decir que este pequeño truco es aplicable a otros circuitos parecidos.

Es relativamente utilizar sensores PIR Panasonic de ultra baja potencia, componte que es usado en la mayoría de los sensores de proximidad.

Estos sensores están disponibles en varias variantes (series WL y VZ, rango de 5-12m, corriente inactiva de 1-6uA) siendo la corriente de detección activa de este sensor de ~ 30uA (durante el movimiento), y el consumo de corriente cuando esta inactiva de sólo 2uA.

Cuando se ensambla junto a otros componentes en un sensor de proximidad , que es lo habitual , la corriente inactiva total del conjunto será de alrededor de 10uA, por lo que como vemos el consumo es bastante ajustado.

Como el voltaje de entrada de los PIR de Panasonic es de 2.3-4V , en algunas placas cuentan con el siguiente puente de soldadura para cambiar su VCC de la fuente de la batería a la fuente de 3.3V

El sensor de movimiento PIR predeterminado en los famosos módulos HC-SR501 es precisamente el mismo sensor de Panasonic , usando alrededor de 60uA en inactivo, y la corriente de detección activa es ~ 200uA.

El sensor PIR del HC-SR501 tiene un rango de voltaje de alimentación de aproximadamente 3.9V a 24V lo cual lo hace ideal para usarlo por ejemplo con un Arduino como vemos en el siguiente esquema.

Este rango tan amplo de alimentación es genial, pero cuando estamos operando con una batería LiPo que se agota desde 4.2V cuando está completamente cargada pero todavía durará mucho tiempo sin modificaciones en el sensor PIR. Cuando el voltaje de la batería cae por debajo de 3.8-2.9V, el sensor PIR se disparará continuamente,pero como no queremos eso necesitamos que el sensor PIR funcione hasta los 3.3V que marcarán el estado de la batería descargada.

En estas placas , es patente que el sensor PIR tiene un diodo y un regulador:

• El diodo tiene un enorme voltaje directo de 0.6V, por lo que como mínimo deberá quitar este diodo y sustituirlo por un puente. También puede cruzarlo soldando un cable a los 2 terminales del diodo o con un poco de estaño intentar tocar ambos terminales (como en la imagen de mas abajo).
• El regulador tiene otra caída de voltaje de 0.1-0.25V, por lo que para alimentar el circuito con el rango de entrada de voltaje más bajo absoluto para el PIR, también se puede quitar el regulador ya que el regulador es lineal, por lo que será muy poco eficiente cuanto mayor sea el voltaje de entrada.

El diodo (y el regulador) deberían salir fácilmente si calienta repetidamente los terminales . La vía mas simple de hace esta pequeña modifiación es reemplazar estos componentes ( excepto la masa del regulador ) por simples puentes de soldadura como se muestra a continuación.

Es evidente que el quitar estos componentes al circuito conlleva dos peligros evidentes:

• Podemos quemar el circuito si invertimos la polaridad al no contar con el diodo de protección
• Si eliminamos el regulador también hay riesgo de quemadura del sensor sobre todo si sobre-alimentamos el circuito

A pesar no obstante de estos riesgos es evidente que el circuito podrá ser alimentado por menor tensión (3.3V) consumiendo ademas menos corriente , lo cual es muy importante cuando alimentamos estos sensores con fuentes recargables

Consejo para una fácil desoldadura: Estos componentes son SMD y podrían ser un poco difíciles de desoldar si nunca antes lo ha hecho. Afortunadamente, hay un truco bastante fácil: derrita un montón de soldadura en la punta del soldador; esto aumentará la masa térmica de la punta. Para el diodo, caliente un lado y luego muévalo rápidamente hacia el otro, luego de un lado a otro hasta que el diodo se desprenda. Si este es un diodo realmente pequeño (algunos PIR tienen diodos pequeños y algunos más grandes), entonces puede simplemente conectar / cortar los terminales del diodo con un pequeño cable de puente sin tener que desoldarlo. Si desea hacer que el PIR tenga una potencia aún más baja, debe quitar el regulador y conectar el regulador VIN a VOUT. Con un montón de soldadura derretida en su punta de hierro, toque los 3 cables del regulador y debería salir inmediatamente, luego deje caer la soldadura derretida en el centro y las almohadillas derechas donde estaba el regulador (como se ve en la foto de arriba).

Repetimos que deberia tener en cuenta que una vez realice estas modificaciones, el PIR se podrá alimentar hasta 5 V y deberá conectarse correctamente pues ya no hay protección de diodo inverso