Deu haver vist obridors automàtics de portes en centres comercials i altres edificis comercials. Obren la porta quan algú s’acosta a l’entrada i la tanquen al cap d’un temps. Hi ha diverses tecnologies disponibles per fabricar aquest tipus de sistemes com a sensors PIR, sensors de radar, sensors làser, sensors infrarojos, etc. En aquest projecte basat en arduino, hem intentat replicar el mateix sistema mitjançant un sensor PIR.
Utilitza un sensor de detecció de moviment (sensor PIR) per obrir o tancar la porta que detecta l’energia infraroja que s’omet del cos humà. Quan algú entra davant la porta, l’energia infraroja detectada pel sensor canvia i fa que el sensor obri la porta sempre que algú s’acosti a la porta. El senyal s’envia a un arduino uno que controla la porta.
Components del circuit
- Arduino UNO
- LCD de 16x2
- Sensor PIR
- Connexió de cables
- Taula de pa
- 1 k resistència
- Font d'alimentació
- Conductor de motor
- Caixa de CD (DVD Troly)
Sensor PIR
El sensor PIR detecta qualsevol canvi de calor i, sempre que detecta qualsevol canvi, el PIN de sortida es converteix en ALT. També se'ls coneix com a sensors de moviment piroelèctrics o IR.
Aquí hem de tenir en compte que cada objecte emet una certa quantitat d'infrarojos quan s'escalfa. L’ésser humà també emet infrarojos a causa de la calor corporal. Els sensors PIR poden detectar una petita quantitat de variació en l'infraroig. Sempre que un objecte travessa l’interval del sensor, produeix infrarojos a causa de la fricció entre l’aire i l’objecte i queda atrapat per PIR.
El component principal del sensor PIR és el sensor piroelèctric que es mostra a la figura (cristall rectangular darrere del tap de plàstic). Juntament amb BISS0001 ("Micro Power PIR Motion Detector IC"), algunes resistències, condensadors i altres components s'utilitzen per construir el sensor PIR. BISS0001 IC pren l'entrada del sensor i fa el processament per fer que el pin de sortida sigui ALTA o BAIXA en conseqüència.
El sensor piroelèctric es divideix en dues meitats, quan no hi ha moviment, ambdues meitats romanen en el mateix estat, cosa que significa que tots dos senten el mateix nivell d’infraroig. Tan bon punt algú entra a la primera meitat, el nivell d'infrarojos d'una meitat es fa més gran que l'altre, i això provoca que els PIR reaccionin i que el pin de sortida sigui alt.
El sensor piroelèctric està cobert per una tapa de plàstic, que té una gran quantitat de lents Fresnel a l'interior. Aquestes lents es corben de manera que el sensor pugui cobrir una àmplia gamma.
Diagrama del circuit i explicació
Les connexions per al circuit obridor de portes basat en arduino es mostren al diagrama anterior. Aquí s’utilitza un sensor PIR per detectar el moviment humà que té tres terminals Vcc, GND i Dout. Dout està connectat directament al pin número 14 (A0) de l’arduino uno. S'utilitza una pantalla LCD de 16x2 per mostrar l'estat. Els pins RS, EN de LCD connectats a 13 i 12 d’arduino i els pins de dades D0-D7 estan connectats als pins digitals arduino números 11, 10, 9, 8. RW està connectat directament a terra. El controlador del motor L293D està connectat als pins 0 i 1 d’arduino per obrir i tancar la porta. Aquí al circuit hem utilitzat un motor per a porta.
Explicació de la programació
El concepte utilitzat aquí per a la programació és molt senzill. Al programa només hem utilitzat la sortida d’entrada digital.
DigitalRead s’utilitza per llegir la sortida del sensor PIR.
Després, si el sensor PIR detecta algun moviment, el programa envia una ordre per obrir la porta, la porta d’aturada, la porta de tancament i la porta d’aturada.
Vegeu a continuació el codi complet per a l'obridor automàtic de portes basat en arduino.