Zabezpečení bylo vždy velkým problémem pro nás všechny a na trhu je k dispozici mnoho bezpečnostních a sledovacích systémů založených na Hi tech a IoT. Intruder or Burglar Alarm je jedním z klasických a populárních projektů mezi studenty a fandy elektroniky. Také jsme postavili mnoho poplachů proti vloupání na základě různých technologií:
- Laserový bezpečnostní alarmový obvod
- Bezpečnostní alarm založený na IR
- Poplašný poplach pomocí PIR
- Bezpečnostní systém založený na GSM
Dnes přidáváme do seznamu další bezpečnostní alarm, který je založen na ultrazvukovém senzoru. Tento alarm Arduino Controlled Door lze nainstalovat poblíž dveří, aby detekoval přítomnost kohokoli u dveří. Kdykoli se někdo dostane do dosahu ultrazvukového senzoru, začne bzučák pípat. Rozsah detekce senzoru můžete upravit podle vašich dveří. Tento systém může také sloužit účelu detektoru pohybu.
Požadované komponenty:
- Nepájivá deska
- Ultrazvukový senzor
- Bzučák
- Arduino Mega (jakýkoli model)
- Propojovací dráty
- USB kabel pro Arduino nebo 12v, 1A adaptér.
Ultrazvukový senzorový modul:
Ultrazvukový senzor HC-SR04 se zde používá k detekci přítomnosti jakékoli osoby u dveří. Modul senzoru se skládá z ultrazvukového vysílače, přijímače a řídicího obvodu. Ultrazvukový senzor se skládá ze dvou kruhových očí, z nichž jedno slouží k přenosu ultrazvukové vlny a druhé k jejímu přijetí.
Můžeme vypočítat vzdálenost objektu na základě času, který ultrazvuková vlna potřebuje k návratu zpět k senzoru. Protože je znám čas a rychlost zvuku, můžeme vzdálenost vypočítat podle následujících vzorců.
- Vzdálenost = (čas x rychlost zvuku) / 2
Hodnota se dělí dvěma, protože vlna se pohybuje vpřed a vzad a pokrývá stejnou vzdálenost. Ale v tomto projektu jsme použili knihovnu NewPing.h a tato knihovna se stará o tento výpočet a stačí použít některá klíčová slova, vysvětlení je uvedeno v programovací části níže.
Zkontrolujte níže uvedený projekt, abyste změřili vzdálenost jakéhokoli objektu a správně porozuměli fungování ultrazvukového snímače:
- Arduino měření vzdálenosti pomocí ultrazvukového senzoru
- Měření vzdálenosti pomocí HC-SR04 a mikrokontroléru AVR
Schéma zapojení a vysvětlení:
Připojení obvodu pro tento ultrazvukový alarm je velmi jednoduché. Spouštěcí kolík ultrazvukového senzoru je připojen ke kolíku č. 12 pinů Arduina a Echo senzoru je připojeno k pinu č. 11 Arduina. Vcc senzoru je připojen k 5V pinu Arduina a GND senzoru je připojen k GND Arduina. Jeden čep bzučák je spojen s GND Arduino a druhý čep je spojen s 8 th kolík Arduino.
Pracovní vysvětlení:
Práce s tímto alarmem dveří Arduino je velmi snadná. Kdykoli se někdo dostane do cesty / dosahu ultrazvukového senzoru, mikrokontrolér detekuje vzdálenost objektu od senzoru a pokud je objekt v definovaném rozsahu, vyšle signál High do bzučáku a bzučák začne pípat.
Obvod můžete vyzkoušet tak, že před senzor umístíte jakoukoli věc v dosahu, zkontrolujte video na ukázku. Tuto funkci ultrazvukového senzoru lze také použít k výrobě robota zabraňujícího překážkám.
Vysvětlení programování:
V tomto projektu jsme použili knihovnu NewPing.h pro ultrazvukový senzor, kterou vytvořil Tim Eckel. I když můžeme použít ultrazvukový senzor bez této knihovny, jako jsme to udělali v našem předchozím projektu, ale tato knihovna poskytuje mnoho dobrých funkcí pro ultrazvukový senzor a díky této knihovně je snadné kódovat ultrazvukový senzor. Pomocí této knihovny můžeme snadno používat funkce ultrazvukového snímače, aniž bychom museli psát příliš mnoho řádků kódu; je to jako jiné knihovny, které se používají ke zpracování složitosti na nižší úrovni.
#zahrnout
Kliknutím na tento odkaz můžete zkontrolovat všechny funkce, použití a ukázkové kódy této knihovny. Zkontrolujte také oficiální stránku Arduino této knihovny.
Nejnovější verzi knihovny si můžete stáhnout z výše uvedeného odkazu. Dále jsme stáhli Knihovnu z níže uvedeného odkazu, který je upraven pro Teensy:
github.com/PaulStoffregen/NewPing
Nejprve byste měli otestovat senzor vypálením příkladů uvedených na jeho stránce. Pro náš projekt jsme také použili ukázkové kódy a upravili je podle našeho projektu dveřního alarmu.
Spouštěcí kolík je připojen k kolíku 12 Arduina a kolík Echo je připojen k kolíku 11 Arduina. MAX_DISTANCE znamená, že vzdálenost, do které může senzor detekovat překážku, je 500 cm nebo 5 m.
#define TRIGGER_PIN 12 #define ECHO_PIN 11 #define MAX_DISTANCE 500
Pod řádkem je uvedena přenosová rychlost, při které jsou data odesílána na sériový port Arduino z ultrazvukového senzoru.
Serial.begin (115200);
Pin č. 10 je nakonfigurován jako výstupní pin a je připojen k bzučáku. Další pin bzučáku je připojen k GND Arduina.
pinMode (10, VÝSTUP);
V void echoCheck () funkci, sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM se používá k výpočtu vzdálenost překážky od snímače. vlajka se používá k provedení bzučáku, když je překážka v dosahu 50 cm od ultrazvukového snímače. Tuto „vzdálenost“ můžete změnit podle svého požadavku nebo velikosti dveří.
if ((sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM) <50) příznak = 1; else if ((sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM)> 50) flag = 0;
Kodex autor knihovny NewPing.h velmi dobře komentuje a lze jej snadno pochopit. Dále můžete zkontrolovat samotnou stránku knihovny, abyste jí lépe porozuměli, a pomocí této knihovny můžete vytvořit komplexní projekt pomocí ultrazvukového senzoru. Úplný kód pro tento projekt dveřního alarmu je uveden níže.
Ultrazvukový senzor se primárně používá k měření vzdálenosti od jakéhokoli objektu, ale zde vidíme, že jej lze použít jako bezpečnostní alarm nebo alarm dveří s Arduino. Podobně můžeme vytvořit mnoho užitečných projektů pomocí tohoto: Automatický indikátor hladiny vody a ovladač pomocí Arduina