- Components necessaris:
- Diagrama del circuit i explicació:
- Explicació de treball:
- Explicació de la programació:
La seguretat sempre ha estat una preocupació important per a tots nosaltres i hi ha molts sistemes de seguretat i vigilància basats en tecnologia d’alta tecnologia i IoT disponibles al mercat. Intruder o Burglar Alarm és un dels projectes clàssics i populars entre els estudiants i aficionats a l'electrònica. També hem construït moltes alarmes antirobatori basades en diverses tecnologies:
- Circuit d'alarma de seguretat làser
- Alarma de seguretat basada en IR
- Alarma antirobatori mitjançant PIR
- Sistema de seguretat basat en GSM
Avui afegim una alarma de seguretat més a la nostra llista basada en el sensor d'ultrasons. Aquesta alarma de porta controlada Arduino es pot instal·lar a prop de la porta per detectar la presència de ningú a la porta. Sempre que algú arriba a la gamma de sensors ultrasònics, el timbre comença a sonar. Podeu ajustar el rang de detecció del sensor segons la vostra porta. Aquest sistema també pot servir per al propòsit del detector de moviment.
Components necessaris:
- Taula de pa
- Sensor d'ultrasons
- Zumbador
- Arduino Mega (qualsevol model)
- Jumper Wires
- Cable USB per a adaptador Arduino o 12v, 1A.
Mòdul de sensor d'ultrasons:
El sensor d’ultrasons HC-SR04 s’utilitza aquí per detectar la presència de qualsevol persona a la porta. El mòdul sensor està format per transmissor ultrasònic, receptor i circuit de control. El sensor d'ultrasons consisteix en dos ulls circulars dels quals un s'utilitza per transmetre l'ona ultrasònica i l'altre per rebre-la.
Podem calcular la distància de l’objecte en funció del temps que triga l’ona ultrasònica a tornar al sensor. Com que es coneix el temps i la velocitat del so, podem calcular la distància mitjançant les següents fórmules.
- Distància = (Temps x Velocitat del so) / 2
El valor es divideix per dos, ja que l’ona viatja cap endavant i cap enrere cobrint la mateixa distància. Però en aquest projecte hem utilitzat la biblioteca NewPing.h , i aquesta biblioteca s’encarrega d’aquest càlcul i només hem d’utilitzar algunes paraules claus, la explicació es dóna a la secció de programació següent.
Consulteu el projecte següent per mesurar la distància de qualsevol objecte i per comprendre correctament el funcionament del sensor d'ultrasons:
- Mesura de distància basada en Arduino mitjançant sensor d'ultrasons
- Mesura de distància mitjançant microcontrolador HC-SR04 i AVR
Diagrama del circuit i explicació:
Les connexions de circuit per a aquesta alarma d'ultrasons són molt senzilles. El gatet del sensor d'ultrasons està connectat al pin núm. 12 del pin Arduino i Echo del sensor està connectat al pin no 11 d'Arduino. Vcc del sensor està connectat al pin de 5V d'Arduino i el GND del sensor està connectat a GND d'Arduino. Un pin de buzzer està connectat a GND d'Arduino i l'altre pin està connectat al 8th pin d'Arduino.
Explicació de treball:
Treballar aquesta alarma de porta Arduino és molt fàcil. Sempre que algú entra al recorregut / abast del sensor d’ultrasons, el microcontrolador detecta la distància de l’objecte del sensor i, si l’objecte es troba al rang definit, envia el senyal d’alta al brunzidor i el brunzidor comença a sonar.
Podeu provar el circuit posant qualsevol cosa davant del sensor dins del rang, consulteu el vídeo per demostrar-ho. Aquesta funció del sensor d'ultrasons també es pot utilitzar per construir un robot per evitar obstacles.
Explicació de la programació:
En aquest projecte hem utilitzat la biblioteca NewPing.h per al sensor per ultrasons, desenvolupada per Tim Eckel. Tot i que podem utilitzar el sensor d'ultrasons sense aquesta biblioteca, com hem fet en el nostre projecte anterior, però aquesta biblioteca ofereix moltes bones funcions per al sensor d'ultrasons i es fa fàcil codificar el sensor d'ultrasons mitjançant aquesta biblioteca. Podem utilitzar fàcilment les funcions del sensor d’ultrasons mitjançant aquesta biblioteca sense escriure massa línies de codi; és com altres biblioteques que s'utilitzen per gestionar la complexitat a un nivell inferior.
#incloure
Podeu consultar totes les funcions, usos i exemples de codis d’aquesta biblioteca seguint aquest enllaç. Consulteu també la pàgina oficial d'Arduino d'aquesta biblioteca.
La versió més recent de Library es pot descarregar des de l'enllaç indicat anteriorment. A més, hem descarregat la biblioteca des de l'enllaç següent, que es modifica per a Teensy:
github.com/PaulStoffregen/NewPing
Primer heu de provar el sensor cremant els codis d’exemple que apareixen a la seva pàgina. També hem utilitzat els codis d'exemple per al nostre projecte i els hem modificat segons el nostre projecte d'alarma de porta.
El pin gatell està connectat al pin 12 d'Arduino i el pin Echo està connectat al pin 11 d'Arduino. MAX_DISTANCE significa que la distància fins a la qual el sensor pot detectar l'obstacle és de 500 cm o 5 m.
#define TRIGGER_PIN 12 #define ECHO_PIN 11 #define MAX_DISTANCE 500
A sota de la línia s’indica la velocitat de transmissió en què s’envien les dades al port sèrie Arduino des del sensor d’ultrasons.
Serial.begin (115200);
El pin no 10 es configura com a pin de sortida i està connectat al brunzidor. Un altre pin de buzzer està connectat a GND d'Arduino.
pinMode (10, OUTPUT);
En la funció void echoCheck () , sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM s’utilitza per calcular la distància de l’obstacle al sensor. La bandera s'utilitza per executar el brunzidor quan l'obstacle es troba a un radi de 50 cm del sensor d'ultrasons. Podeu canviar aquesta "distància" segons el vostre requisit o la mida de la porta.
if ((sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM) <50) flag = 1; else if ((sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM)> 50) flag = 0;
L’autor de la biblioteca NewPing.h ha comentat molt bé el codi i es pot entendre fàcilment. A més, podeu consultar la pàgina de la mateixa biblioteca per obtenir-ne una millor comprensió i podeu utilitzar aquesta biblioteca per fer un projecte complex mitjançant un sensor d’ultrasons. A continuació es mostra el codi complet d’aquest projecte d’alarma de portes.
El sensor d'ultrasons s'utilitza principalment per mesurar la distància de qualsevol objecte, però aquí podem veure que es pot utilitzar com a alarma de seguretat o alarma de porta amb Arduino. De la mateixa manera, podem crear molts projectes útils utilitzant aquest tipus: Indicador automàtic de nivell d’aigua i controlador mitjançant Arduino