Sigurno ste vidjeli automatske otvarače vrata u trgovačkim centrima i drugim komercijalnim zgradama. Otvaraju vrata kad se netko približi ulazu i zatvaraju ih nakon nekog vremena. Dostupne su brojne tehnologije za izradu takvih vrsta sustava kao što su PIR senzori, radarski senzori, laserski senzori, infracrveni senzori itd. U ovom projektu temeljenom na arduinu, pokušali smo ponoviti isti sustav pomoću PIR senzora.
Koristi senzor za detekciju pokreta (PIR senzor) za otvaranje ili zatvaranje vrata koji otkriva infracrvenu energiju ispuštenu iz ljudskog tijela. Kad netko dođe pred vrata, infracrvena energija koju detektira senzor mijenja se i on pokreće senzor da otvori vrata kad god netko priđe vratima. Signal se dalje šalje arduino uno koji kontrolira vrata.
Komponente sklopa
- Arduino UNO
- LCD 16x2
- PIR senzor
- Spajanje žica
- Daska za kruh
- 1 k otpornik
- Napajanje
- Vozač motora
- Kutija za CD (DVD Troly)
PIR senzor
PIR senzor otkriva bilo kakvu promjenu topline i kad god otkrije bilo kakvu promjenu, njegov izlazni PIN postaje VISOK. Oni se nazivaju i piroelektričnim ili IR senzorima pokreta.
Ovdje bismo trebali primijetiti da svaki objekt emitira neku količinu infracrvenog zraka kada se zagrije. Čovjek također emitira infracrvenu svjetlost zbog tjelesne topline. PIR senzori mogu otkriti malu količinu varijacija u infracrvenom zračenju. Kad god neki objekt prođe kroz opseg senzora, on stvara infracrvenu svjetlost zbog trenja između zraka i predmeta te ga PIR uhvati.
Glavna komponenta PIR senzora je piroelektrični senzor prikazan na slici (pravokutni kristal iza plastične kape). Uz BISS0001 ("Micro Power PIR detektor pokreta IC"), neki otpornici, kondenzatori i druge komponente korištene za izradu PIR senzora. BISS0001 IC uzima ulaz od senzora i vrši obradu kako bi izlazni pin bio VISOK ili NIZAK.
Podijeljenje piroelektričnog senzora na dvije polovice, kad nema pokreta, obje polovice ostaju u istom stanju, što znači da obje senzore osjećaju istu razinu infracrvene svjetlosti. Čim netko uđe u prvu polovicu, infracrvena razina jedne polovice postaje veća od druge, a to uzrokuje PIR-ove da reagiraju i čini izlazni pin visok.
Piroelektrični senzor prekriven je plastičnom kapicom u kojoj se nalazi mnoštvo Fresnelovih leća. Te su leće zakrivljene na takav način da senzor može pokriti širok raspon.
Kružni dijagram i objašnjenje
Priključci za krug otvarača zasnovan na arduinu prikazani su na gornjem dijagramu. Ovdje se PIR senzor koristi za otkrivanje ljudskog pokreta koji ima tri terminala Vcc, GND i Dout. Dout je izravno povezan s pinom broj 14 (A0) arduino uno. Za prikaz statusa koristi se LCD 16x2. RS, EN pinovi LCD-a spojeni na 13 i 12 arduina i podatkovni pinovi D0-D7 povezani su na arduino digitalne brojeve pinova 11, 10, 9, 8. RW je izravno povezan na masu. Pogonski sklop motora L293D povezan je na arduino pin 0 i 1 za otvaranje i zatvaranje vrata. Ovdje smo u krugu koristili motor za vrata.
Objašnjenje programiranja
Koncept koji se ovdje koristi za programiranje vrlo je jednostavan. U programu smo koristili samo digitalni ulazni izlaz.
DigitalRead se koristi za očitavanje izlaza PIR senzora.
Nakon toga, ako PIR senzor osjeti bilo kakvo kretanje, program šalje naredbu za otvaranje vrata, zaustavljanje vrata, zatvaranje vrata i zaustavljanje vrata.
Pogledajte dolje cjeloviti kôd za automatsko otvaranje vrata na bazi arduina.