Sensor de movimiento PIR (HC-SR501): detección de movimiento con Arduino, ESP32 y Pico

Un sensor PIR (Passive InfraRed, infrarrojo pasivo) es un sensor barato y de muy bajo consumo que detecta cuando una persona o un animal se mueve en su campo de visión. Las luces de escalera que se encienden solas, las alarmas y los timbres automáticos suelen funcionar con un PIR. La palabra «pasivo» significa que el sensor no emite nada: solo «escucha» la radiación infrarroja que desprenden los cuerpos calientes de su alrededor. El modelo más usado en proyectos con Arduino es el HC-SR501.

¿Cómo funciona un sensor PIR?

Todo cuerpo con una temperatura por encima del cero absoluto emite radiación infrarroja, y el cuerpo humano emite sobre todo en una longitud de onda de 9–10 micrómetros. En el corazón del sensor hay un elemento piroeléctrico que reacciona a esa radiación y que está dividido en dos mitades. Cuando nada se mueve, ambas mitades reciben la misma radiación, sus señales se anulan y la salida permanece tranquila. Cuando alguien cruza el campo de visión, primero una mitad y luego la otra reciben más radiación; el circuito del módulo detecta esa diferencia y el pin OUT pasa a HIGH.

La cúpula blanca de arriba es una lente de Fresnel. Divide el campo de visión en decenas de pequeñas zonas y concentra la radiación de cada una sobre el elemento. Al pasar una persona de una zona a otra, la señal cambia; por eso un sensor PIR detecta muy bien el movimiento pero no a alguien que está completamente quieto.

Características técnicas del HC-SR501

Ajustes del módulo

• Potenciómetro Sx (sensibilidad): ajusta el alcance. Girándolo en sentido horario pasa de unos 3 a 7 metros.
• Potenciómetro Tx (tiempo): ajusta cuánto tiempo se mantiene la salida en HIGH tras detectar movimiento. En sentido horario el tiempo aumenta.
• Puente de disparo H (repetible): mientras siga habiendo movimiento, el tiempo vuelve a empezar cada vez; ideal para controlar luces.
• Puente de disparo L (único): al terminar el tiempo la salida pasa a LOW aunque siga habiendo movimiento; después hace falta un nuevo disparo.
• Tiempo de bloqueo: durante unos 2,5 segundos después de que la salida pase a LOW no se detecta movimiento nuevo; no se puede ajustar.

Pines y conexión del HC-SR501

Detectar movimiento con Arduino

El código siguiente espera a que el sensor se caliente y luego escribe en el Monitor Serie un mensaje cuando empieza el movimiento y otro cuando termina, encendiendo y apagando el LED integrado del Arduino. Vigilar solo los cambios de estado, en lugar de imprimir la salida una y otra vez, es también lo que harás en proyectos reales.

1const int PIR_PIN = 2;
2const int LED_PIN = 13;        // dahili LED / built-in LED
3
4bool motion = false;
5
6void setup() {
7  pinMode(PIR_PIN, INPUT);
8  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
9  Serial.begin(9600);
10  Serial.println("Sensör ısınıyor / warming up...");
11  delay(30000);                  // ilk 30 sn kararsız / unstable for ~30 s
12  Serial.println("Hazır / ready");
13}
14
15void loop() {
16  bool now = digitalRead(PIR_PIN);
17  if (now && !motion) {
18    Serial.println("Hareket algılandı / motion detected");
19    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
20    motion = true;
21  } else if (!now && motion) {
22    Serial.println("Hareket bitti / motion ended");
23    digitalWrite(LED_PIN, LOW);
24    motion = false;
25  }
26}

Luz con sensor de movimiento: controlar el tiempo con millis()

Guardar el tiempo de encendido en el código, en lugar de en el potenciómetro Tx, es mucho más flexible. El código siguiente apunta la hora cada vez que detecta movimiento y apaga la luz 20 segundos después del último movimiento, así que la luz sigue encendida mientras alguien se mueva por la habitación. En LIGHT_PIN puedes conectar un LED o un módulo relé para una lámpara de 230 V; si usas un relé activo en LOW, intercambia HIGH y LOW en la última línea. La conexión del relé se explica en ¿Qué es un módulo relé?

1const int PIR_PIN = 2;
2const int LIGHT_PIN = 7;               // LED ya da röle / LED or relay
3const unsigned long ON_TIME = 20000;   // son hareketten sonra 20 sn / 20 s after last motion
4
5unsigned long lastMotion = 0;
6
7void setup() {
8  pinMode(PIR_PIN, INPUT);
9  pinMode(LIGHT_PIN, OUTPUT);
10}
11
12void loop() {
13  if (digitalRead(PIR_PIN) == HIGH) {
14    lastMotion = millis();             // her harekette süreyi yenile / refresh on every motion
15  }
16  bool on = (lastMotion != 0) && (millis() - lastMotion < ON_TIME);
17  digitalWrite(LIGHT_PIN, on ? HIGH : LOW);
18}

PIR con el ESP32 y la Raspberry Pi Pico

La salida del HC-SR501 ya es de 3,3 V, así que puede ir directamente al ESP32 y a la Pico sin divisor de tensión. Eso sí, alimenta el módulo con 5 V, porque su regulador es inestable por debajo de 4,5 V. En el ESP32 funciona el mismo código de Arduino; en proyectos con batería, poner el ESP32 en sueño profundo y despertarlo con la salida del PIR (ext0 wakeup) alarga la autonomía semanas. En la Pico con MicroPython puedes usar una interrupción para no perder ningún movimiento:

1from machine import Pin
2import time
3
4pir = Pin(16, Pin.IN)            # GP16
5led = Pin(25, Pin.OUT)           # dahili LED; Pico W'de Pin("LED") / onboard LED; Pin("LED") on Pico W
6
7def on_motion(pin):
8    led.value(pin.value())       # hareket varken yanar / on while there is motion
9    print("Hareket / motion" if pin.value() else "Bitti / ended")
10
11pir.irq(trigger=Pin.IRQ_RISING | Pin.IRQ_FALLING, handler=on_motion)
12
13while True:
14    time.sleep(1)

Cómo evitar falsas detecciones

• No lo apuntes a fuentes de calor: radiadores, salidas de aire acondicionado, ventanas con sol y lámparas calientes lo disparan con cambios bruscos de temperatura.
• Aléjalo de objetos que se mueven: cortinas, plantas o ramas que se balancean con el viento y se han calentado al sol parecen movimiento.
• Limpia la alimentación: los relés y los módulos Wi-Fi meten ruido; pon un condensador de 100 µF entre VCC y GND del sensor.
• Sepáralo un poco del ESP32: un HC-SR501 pegado a la antena Wi-Fi puede dispararse solo de vez en cuando; unos centímetros de distancia y un cable corto suelen bastar.
• Si hay mascotas: baja la sensibilidad y monta el sensor en alto, ligeramente inclinado hacia abajo.
• No lo pongas detrás de un cristal: el vidrio normal bloquea la radiación infrarroja, así que un sensor detrás de una ventana no ve el movimiento de fuera.

¿PIR, radar de microondas o ultrasonidos?

Si quieres saber si alguien se mueve, y no si hay alguien en la habitación, el PIR es la solución más económica. Si necesitas medir a qué distancia está un objeto, echa un vistazo a Sensor de distancia HC-SR04.

Ideas de proyectos con el sensor PIR

• Luz automática de pasillo: enciende una lámpara con un relé al detectar movimiento y apágala tras 30 segundos sin movimiento.
• Alarma antirrobo: haz sonar un zumbador si detecta movimiento en modo noche; para la parte del sonido, mira ¿Qué es un zumbador?
• Luz nocturna inteligente: combina el PIR con un sensor de luz LDR para una lámpara que solo se encienda cuando esté oscuro y haya movimiento.
• Avisos en el móvil: envía un mensaje de Telegram desde un ESP32 cuando detecte movimiento.
• Pantalla que ahorra energía: enciende la retroiluminación de una LCD cuando alguien se acerque y apágala cuando se vaya.
• Contador de visitas: cuenta cada movimiento por una puerta y muéstralo en una pantalla.

Errores comunes y cómo solucionarlos

• La salida se queda siempre en HIGH: el tiempo Tx es demasiado largo o en modo H hay movimiento constante; baja el potenciómetro y comprueba que el sensor no apunte a una fuente de calor.
• Nunca se dispara: puede que VCC no tenga 5 V, que el sensor siga calentándose o que el cable OUT esté en un pin distinto del que pone el código.
• Se dispara solo cada pocos segundos: la alimentación tiene ruido; añade un condensador y aléjalo de relés y módulos Wi-Fi.
• No vuelve a detectar justo después de que acabe el movimiento: el tiempo de bloqueo de unos 2,5 segundos es normal; el sensor no está estropeado.
• Montarlo mal orientado: un PIR detecta mejor cuando el movimiento cruza su campo de visión de lado; a alguien que camina directo hacia él lo nota más tarde.

Un sensor PIR es uno de los mejores puntos de partida para tu primer proyecto de domótica: se conecta con tres cables y ves el resultado enseguida. En la app BlueGrays encontrarás proyectos de luz con sensor de movimiento, timbre y alarma, paso a paso con esquemas y código.