Alarm dverí pomocou arduina a ultrazvukového senzora

Zabezpečenie bolo vždy hlavným záujmom nás všetkých a na trhu je k dispozícii veľa bezpečnostných a sledovacích systémov založených na Hi-tech a IoT. Intruder or Burglar Alarm je jedným z klasických a populárnych projektov medzi študentmi a nadšencami elektroniky. Tiež sme postavili veľa poplašných zariadení proti vlámaniu založených na rôznych technológiách:

• Laserový bezpečnostný obvod
• IR bezpečnostný alarm
• Poplach proti vlámaniu pomocou PIR
• Bezpečnostný systém založený na GSM

Dnes pridávame do nášho zoznamu ďalší bezpečnostný alarm, ktorý je založený na ultrazvukovom senzore. Tento alarm Arduino Controlled Door je možné nainštalovať v blízkosti dverí, aby detekoval prítomnosť kohokoľvek vo dverách. Kedykoľvek sa niekto dostane do dosahu ultrazvukového snímača, zaznie pípanie. Rozsah detekcie snímača môžete upraviť podľa svojich dverí. Tento systém môže slúžiť aj účelu detektora pohybu.

Požadované komponenty:

• Nepál
• Ultrazvukový senzor
• Bzučiak
• Arduino Mega (akýkoľvek model)
• Prepojovacie drôty
• USB kábel pre Arduino alebo 12V, 1A adaptér.

Ultrazvukový senzorový modul:

Ultrazvukový senzor HC-SR04 sa tu používa na detekciu prítomnosti akejkoľvek osoby vo dverách. Modul snímača sa skladá z ultrazvukového vysielača, prijímača a riadiaceho obvodu. Ultrazvukový senzor sa skladá z dvoch kruhových očí, z ktorých jedno sa používa na vysielanie ultrazvukovej vlny a druhé na jej príjem.

Môžeme vypočítať vzdialenosť objektu na základe času potrebného na návrat späť k senzoru ultrazvukovou vlnou. Pretože čas a rýchlosť zvuku sú známe, môžeme vzdialenosť vypočítať podľa nasledujúcich vzorcov.

• Vzdialenosť = (čas x rýchlosť zvuku) / 2

Hodnota je vydelená dvoma, pretože vlna sa pohybuje dopredu a dozadu a pokrýva rovnakú vzdialenosť. Ale v tomto projekte sme použili knižnicu NewPing.h a táto knižnica sa stará o tento výpočet a stačí použiť niekoľko kľúčových slov, vysvetlenie je uvedené v časti o programovaní nižšie.

Skontrolujte nasledujúci projekt, aby ste zmerali vzdialenosť ľubovoľného objektu a správne pochopili fungovanie ultrazvukového snímača:

• Arduino meranie vzdialenosti pomocou ultrazvukového senzora
• Meranie vzdialenosti pomocou HC-SR04 a AVR mikrokontroléra

Schéma zapojenia a vysvetlenie:

Zapojenie obvodov pre tento ultrazvukový alarm je veľmi jednoduché. Spúšťací kolík ultrazvukového snímača je pripojený k kolíku č. 12 pinov Arduina a Echo senzora je pripojených k pinom 11 Arduina. Vcc snímača je pripojený na 5V pin Arduina a GND snímača je pripojený na GND Arduina. Jeden čap bzučiak je spojený s GND Arduino a druhý čap je spojený s 8 ^th kolík Arduino.

Pracovné vysvetlenie:

Práca s týmto alarmom dverí Arduino je veľmi jednoduchá. Kedykoľvek sa niekto dostane do cesty / dosahu ultrazvukového snímača, mikrokontrolér zistí vzdialenosť objektu od snímača a ak je objekt v stanovenom rozsahu, vyšle signál vysoký do bzučiaka a bzučiak začne pípať.

Obvod môžete vyskúšať tak, že pred senzor umiestnite ľubovoľnú vec v dosahu, predvedenie nájdete na videu. Túto funkciu ultrazvukového snímača možno použiť aj na zostavenie robota vyhýbajúceho sa prekážkam.

Vysvetlenie programovania:

V tomto projekte sme použili knižnicu NewPing.h pre ultrazvukový senzor, vyvinutú Timom Eckelom. Aj keď môžeme používať ultrazvukový snímač bez tejto knižnice, ako sme to robili v našom predchádzajúcom projekte, táto knižnica poskytuje veľa dobrých funkcií pre ultrazvukový snímač a pomocou tejto knižnice je ľahké kódovať ultrazvukový snímač. Pomocou tejto knižnice môžeme ľahko používať funkcie ultrazvukového snímača bez toho, aby sme písali príliš veľa riadkov kódu; je to ako iné knižnice, ktoré sa používajú na zvládnutie zložitosti na nižšej úrovni.

#include

Kliknutím na tento odkaz môžete skontrolovať všetky funkcie, použitia a vzorové kódy tejto knižnice. Skontrolujte tiež oficiálnu stránku Arduino tejto knižnice.

Najnovšie vydanie knižnice je možné stiahnuť z vyššie uvedeného odkazu. Ďalej sme si stiahli odkaz Knižnica z nižšie uvedeného odkazu, ktorý je upravený pre Teensy:

github.com/PaulStoffregen/NewPing

Najprv by ste mali otestovať snímač spálením príkladov kódov uvedených na jeho stránke. Použili sme tiež vzorové kódy pre náš projekt a upravili sme ich podľa nášho projektu Alarm dverí.

Spúšťací kolík je pripojený k kolíku 12 Arduina a pin Echo je pripojený k kolíku 11 Arduina. MAX_DISTANCE znamená, že vzdialenosť, do ktorej senzor dokáže detekovať prekážku, je 500 cm alebo 5 m.

#define TRIGGER_PIN 12 #define ECHO_PIN 11 #define MAX_DISTANCE 500

Pod riadkom je uvedená prenosová rýchlosť, pri ktorej sú údaje odosielané do sériového portu Arduino z ultrazvukového snímača.

Serial.begin (115200);

Pin č. 10 je nakonfigurovaný ako výstupný pin a je pripojený k bzučiaku. Ďalší pin bzučiaka je pripojený na GND Arduina.

pinMode (10, VÝSTUP);

V void echoCheck () funkciu, sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM sa používa na výpočet vzdialenosť prekážky od snímača. Vlajka sa používa na spustenie bzučiaka, keď je prekážka v dosahu 50 cm od ultrazvukového snímača. Túto „vzdialenosť“ môžete zmeniť podľa vašich požiadaviek alebo veľkosti vašich dverí.

if ((sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM) <50) príznak = 1; else if ((sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM)> 50) flag = 0;

Kódex veľmi dobre komentuje autor knižnice NewPing.h a dá sa ľahko pochopiť. Ďalej môžete skontrolovať samotnú stránku knižnice, aby ste ju lepšie pochopili, a pomocou tejto knižnice môžete vytvoriť komplexný projekt pomocou ultrazvukového snímača. Celý kód tohto projektu Alarm dverí je uvedený nižšie.

Ultrazvukový senzor sa primárne používa na meranie vzdialenosti od ľubovoľného objektu, ale tu vidíme, že ho možno použiť ako bezpečnostný alarm alebo alarm dverí s Arduinom. Rovnako môžeme pomocou tohto nástroja vytvoriť mnoho užitočných projektov: Automatický indikátor úrovne vody a kontrolér pomocou Arduina