PIR 人体红外传感器（HC-SR501）

想做一个"人来灯亮、人走灯灭"的感应灯，最经典、最便宜的方案就是它——HC-SR501 人体红外模块。一块巴掌大的板子，正面那个白色半球形的"小灯泡"罩子很好认。它只有三根线，输出是干干净净的数字电平：有人就给高电平，没人就给低电平，单片机一个 digitalRead 就读完了。十几块钱，几乎是入门感应类项目的第一站。

不过这个模块有个绕不过去的脾气：它测的是"移动的热源"，不是"有没有人"。这个区别后面会反复强调，因为踩坑的人大多栽在这上面。

工作原理

任何高于绝对零度的物体都会向外辐射红外线，人体（约 37℃）辐射的红外波长集中在 10μm 附近。模块里那块核心元件叫热释电红外传感器（PIR，Pyroelectric Infrared），它有一个关键特性：只对照射在它上面的红外能量变化产生电信号，红外能量稳定不变时它没有输出。

这就解释了那句"只测移动"。元件内部其实有两个串联反接的感应单元：

• 一个温体（人、猫、狗）从视野一侧移动到另一侧，会先扫过第一个单元、再扫过第二个，两个单元先后被激发、电压一正一负，叠加出一个明显的脉冲——模块判定"有人"。
• 如果热源静止不动，两个单元接收到的红外能量恒定且相互抵消，输出几乎为零——模块判定"没人"。

所以一个人坐在沙发上一动不动看电视，几分钟后感应灯很可能就灭了，这不是模块坏了，是它的物理原理决定的。

那白色半球罩子也不是装饰，它叫菲涅尔透镜。透镜表面被刻成很多个分区（一格一格的小棱镜），把前方的探测空间切分成许多明暗交替的"扇形区"。人每跨过一个区的边界，落在热释电元件上的红外能量就跳变一次，等于把"移动"这个动作放大成一连串清晰的能量脉冲。没有这块透镜，PIR 的探测距离和灵敏度会差很多。

接线

HC-SR501 是三脚模块，接线非常简单：

HC-SR501	ESP32	说明
VCC	5V（VIN）	工作电压 4.5–20V，宽容差
OUT	任意 GPIO	数字读，检测到人输出高电平
GND	GND	共地

关于 OUT 的电平：HC-SR501 触发时 OUT 输出约 3.3V 的高电平，可以直接接 ESP32 的 GPIO，无需电平转换。但市面上仿制板很多，丝印和元件不一定一致，第一次用最好拿万用表量一下触发时 OUT 到底是 3.3V 还是 5V，5V 直灌 ESP32 的脚不安全。供电用 5V 即可，板载稳压会处理。

板子上还有两个橙色电位器和一个三脚跳线，那是这个模块真正的"可玩之处"，下面单独讲。先看代码。

完整代码

逻辑朴素到不能再朴素：读 OUT 脚，HIGH 就是检测到人。

const int PIR_PIN = 13;   // OUT 接到 GPIO13
const int LED_PIN = 2;    // 板载 LED，演示用

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(PIR_PIN, INPUT);   // PIR 自带输出驱动，普通 INPUT 即可
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  Serial.println("PIR 预热中，请等约 1 分钟再走动测试...");
}

void loop() {
  int motion = digitalRead(PIR_PIN);

  if (motion == HIGH) {
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);     // 有人，点灯
    Serial.println("检测到移动！");
  } else {
    digitalWrite(LED_PIN, LOW);      // 无人，灭灯
  }

  delay(200);   // 不必读太快，PIR 的高电平会保持一段时间
}

不需要复杂的去抖或滤波——模块内部已经把脉冲处理成一个稳定的高电平输出，并按你设定的延时时间保持。给单片机的就是一个干净的开关信号。

如果想让 AI 帮你扩展，可以这样描述需求：「ESP32 用 GPIO13 读 HC-SR501 的 OUT，检测到人时点亮继电器并打印时间戳，无人 30 秒后关闭」，把引脚号和动作说清楚，生成的代码基本能直接跑。

你应该看到什么

烧录后先别急。上电后模块需要约 1 分钟预热（见下文避坑），这段时间它会乱跳，串口可能时不时蹦出"检测到移动"，属于正常现象。

等预热过后，离开传感器视野站着不动，串口应该安静下来、LED 熄灭。这时你从模块前方走过——OUT 立刻变高，串口打印"检测到移动！"，LED 亮起。走出视野并保持不动，过了你设定的延时时间后，OUT 回落到低电平，LED 熄灭。

一个判断模块好坏的小技巧：用手在镜头前快速晃一下，应该立刻触发；把手稳稳停在镜头前不动，几秒后输出会回落——这正好印证了"测移动不测静止"。

调节与读数解读

HC-SR501 板上有两个电位器和一个跳线，这是它和很多"焊死参数"的模块不同的地方：

灵敏度 / 距离电位器（标 Sx 或 Sens） 调探测距离，范围约 3–7 米。顺时针通常是增大距离/灵敏度。如果发现稍微远点的移动测不到，往灵敏度高的方向拧；如果太容易被远处的动静触发，往回拧。

延时电位器（标 Tx 或 Time） 调触发后高电平保持多久。检测到人后 OUT 立刻变高，之后无论人是否还在，都会保持这个高电平一段时间（出厂常见可调范围约 5 秒到 5 分钟），保持期结束才重新判断。做感应灯时把它调到你希望"人走后灯再亮多久"。

触发模式跳线 这个跳线决定保持期内再次检测到人会怎样：

• 可重复触发（H 档）：保持期内若又测到移动，延时重新计时。人持续活动时灯会一直亮，最常用，做感应灯/安防都选它。
• 单次触发（L 档）：保持期内不响应新的移动，延时走完才重新判断，期间会有一小段不灵敏的"盲区"。

多数项目把跳线设到可重复触发（H）就对了。买来先确认跳线位置，它直接影响你对"灵敏度"的体感。

选型 / 避坑

PIR 便宜够用，但它的物理边界很硬，选型前先想清楚你要测的到底是什么：

• 只要检测"有人经过 / 移动"——感应灯、过道触发、来人提醒——PIR 完全够用，几块钱搞定。
• 要检测"有人在（静止也算）"——比如人坐在工位前不动也要算"有人在"，做存在感应、占用检测——PIR 必漏检，应该上毫米波雷达 LD2410。它测的是物体（含微小起伏如呼吸）的存在，人静止也能稳定判定有人，且不受温度变化干扰，价格也只比 PIR 贵一点。

故障排查

现象	可能原因	排查
OUT 一直为高	预热期未过 / 误触发源持续 / 灵敏度过高	等满 1 分钟；移开风口、阳光；调低灵敏度
OUT 一直为低，走过也不触发	灵敏度太低 / 距离超范围 / 接线错	拧高灵敏度电位器；靠近测试；查 VCC、GND
频繁误触发	气流、阳光、宠物、附近发热源	改安装位置避开干扰；适当降灵敏度
人站着不动就灭	这是正常现象（只测移动）	需要测静止存在请换毫米波 LD2410
触发后高电平很短/很长	延时电位器位置	调 Tx 电位器到合适保持时间
ESP32 读不到电平变化	OUT 电平/引脚不匹配	万用表量触发时 OUT 电压；换确认可用的 GPIO

进阶 / 变体

• 配继电器控大功率灯：把 OUT 的信号接 ESP32，再用 ESP32 驱动继电器控制 220V 灯泡，就是一盏完整的智能感应灯。继电器隔离了强电，单片机只管逻辑。
• 加蜂鸣器做报警：检测到人时不点灯而是驱动蜂鸣器，配上一个按键做布防/撤防开关，就是最小的入侵报警雏形。
• 联网推送：ESP32 检测到移动后通过 Wi-Fi 推一条手机通知，配合延时去抖避免刷屏，是无人时段的简易看家方案。
• PIR + 光敏组合：白天有自然光时不点灯，只在天黑且有人时才亮，更省电。

典型应用

• 自动感应灯：楼道、卫生间、衣柜、车库——人来灯亮、人走延时熄灭，PIR 最经典的归宿。
• 安防报警：布防状态下检测到移动即报警/推送，配合摄像头联动。
• 自动门 / 迎宾：检测有人靠近触发开门或语音欢迎。
• 节能控制：办公室、会议室无人时自动关灯关空调。

小结

PIR（HC-SR501）是一颗"看红外能量变化"的开关：温体移动经过就给高电平，原理决定了它只测移动、不测静止。记住三件事就能用好它——上电等 1 分钟预热、两个电位器分别调距离和延时保持、需要检测静止存在时换毫米波雷达 LD2410。它是数字输出，读法和按键一样简单，属于典型的数字信号传感器。

相关阅读：理解数字与模拟信号的区别、GPIO 基础、用继电器控制强电、把传感器接入 AI 应用。更多模块见传感器总览与原理篇。

参数以 datasheet 为准；本页为公开资料整理，接线与代码请结合实物验证。