Sigurnost je uvijek bila glavna briga svih nas, a na tržištu je dostupno mnoštvo sigurnosnih i nadzornih sustava temeljenih na Hi tech i IoT tehnologiji. Alarm protiv uljeza jedan je od klasičnih i popularnih projekata među studentima elektronike i hobistima. Također smo izgradili mnoge protuprovalne alarme na temelju različitih tehnologija:
- Laser Security Alarm Circuit
- Sigurnosni alarm zasnovan na IC-u
- Alarm protiv provale koristeći PIR
- Sigurnosni sustav zasnovan na GSM-u
Danas na naš popis dodajemo još jedan sigurnosni alarm koji se temelji na ultrazvučnom senzoru. Ovaj alarm s kontroliranim vratima Arduino može se instalirati blizu vrata kako bi se otkrila prisutnost bilo koga na vratima. Kad god netko uđe u domet ultrazvučnog senzora, oglasi se zvučni signal. Opseg detekcije senzora možete prilagoditi prema svojim vratima. Ovaj sustav također može poslužiti u svrhu Detektora pokreta.
Potrebne komponente:
- Breadboard
- Ultrazvučni senzor
- Zujalica
- Arduino Mega (bilo koji model)
- Jumper žice
- USB kabel za Arduino ili adapter 12v, 1A.
Modul ultrazvučnog senzora:
Ovdje se koristi ultrazvučni senzor HC-SR04 za otkrivanje prisutnosti bilo koje osobe pred vratima. Modul senzora sastoji se od ultrazvučnog odašiljača, prijamnika i upravljačkog kruga. Ultrazvučni senzor sastoji se od dva kružna oka od kojih se jedno koristi za prijenos ultrazvučnog vala, a drugo za njegovo primanje.
Možemo izračunati udaljenost objekta na temelju vremena koje je ultrazvučnom valu trebalo za povratak na senzor. Budući da su vrijeme i brzina zvuka poznati, udaljenost možemo izračunati prema sljedećim formulama.
- Udaljenost = (Vrijeme x Brzina zvuka) / 2
Vrijednost se dijeli s dva jer val putuje naprijed i natrag pokrivajući istu udaljenost. Ali u ovom smo projektu koristili knjižnicu NewPing.h , a ona se brine za ovaj izračun, a mi samo trebamo upotrijebiti neke ključne riječi, objašnjenje je dano u odjeljku za programiranje u nastavku.
Provjerite donji projekt za mjerenje udaljenosti bilo kojeg objekta i pravilno razumijevanje rada ultrazvučnog senzora:
- Mjerenje udaljenosti temeljeno na Arduinu pomoću ultrazvučnog senzora
- Mjerenje udaljenosti pomoću HC-SR04 i AVR mikrokontrolera
Kružni dijagram i objašnjenje:
Kružne veze za ovaj ultrazvučni alarm vrlo su jednostavne. Okidački zatik ultrazvučnog senzora spojen je na zatik br. 12 pin Arduina i Echo senzora spojen je na pin 11 Arduino. Vcc senzora spojen je na 5V pin Arduina, a GND senzora spojen je na GND Arduina. Jedan pin zujalice spojen je na GND Arduina, a drugi pin 8- og pin Arduina.
Radno objašnjenje:
Raditi na ovom Arduino alarmu za vrata vrlo je jednostavno. Kad god netko nađe na putu / dometu ultrazvučnog senzora, mikrokontroler detektira udaljenost objekta od senzora i ako je objekt u definiranom opsegu, šalje signal visokog zvuka i zujalo započinje zvučni signal.
Možete testirati krug stavljanjem bilo čega ispred senzora unutar dometa, provjerite Video za demonstraciju. Ova funkcija ultrazvučnog senzora također se može koristiti za izgradnju robota koji izbjegava prepreke.
Objašnjenje programiranja:
U ovom smo projektu koristili knjižnicu NewPing.h za ultrazvučni senzor, koji je razvio Tim Eckel. Iako ultrazvučni senzor možemo koristiti bez ove knjižnice kao što smo to radili u našem prethodnom projektu, ali ova knjižnica nudi mnoge dobre značajke za ultrazvučni senzor i postaje lako kodirati ultrazvučni senzor pomoću ove knjižnice. Pomoću ove biblioteke možemo lako koristiti funkcije ultrazvučnog senzora bez pisanja previše redaka koda; to je poput ostalih knjižnica koje se koriste za rješavanje složenosti na nižoj razini.
#include
Sve značajke, uporabe i uzorke kodova ove knjižnice možete provjeriti slijedeći ovu vezu. Također provjerite službenu stranicu Arduino ove knjižnice.
Najnovije izdanje Knjižnice možete preuzeti s gore navedene veze. Dalje, preuzeli smo knjižnicu od donjeg linka koja je izmijenjena za Teensy:
github.com/PaulStoffregen/NewPing
Prvo biste trebali testirati senzor spaljivanjem primjera kodova danih na njegovoj stranici. Također smo koristili primjere kodova za naš projekt i izmijenili ih prema našem projektu alarma vrata.
Okidački pin spojen je na pin 12 Arduina, a Echo pin na pin 11 Arduina. MAX_DISTANCE znači da je udaljenost do koje senzor može prepoznati prepreku 500 cm ili 5 m.
#define TRIGGER_PIN 12 #define ECHO_PIN 11 #define MAX_DISTANCE 500
Ispod crte navedena je brzina prijenosa podataka pri kojoj se podaci šalju u serijski priključak Arduino s ultrazvučnog senzora.
Serial.begin (115200);
Pin broj 10 konfiguriran je kao izlazni pin i povezan je s zujalom. Drugi pin zujalice povezan je s GND-om Arduina.
pinMode (10, IZLAZ);
U void funkciji echoCheck () , sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM koristi se za izračunavanje udaljenosti prepreke od senzora. zastavica se koristi za pokretanje zujalice kada je prepreka u rasponu od 50 cm od ultrazvučnog senzora. Ovu 'udaljenost' možete promijeniti prema svojim zahtjevima ili veličini vrata.
if ((sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM) <50) flag = 1; inače if ((sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM)> 50) flag = 0;
Autor NewPing.h knjižnice vrlo dobro komentira Kodeks i može se lako razumjeti. Dalje možete provjeriti samu stranicu knjižnice da biste je bolje razumjeli i možete je koristiti za izradu složenih projekata pomoću ultrazvučnog senzora. Potpuni kod za ovaj projekt alarma za vrata dat je u nastavku.
Prvenstveno se ultrazvučni senzor koristi za mjerenje udaljenosti od bilo kojeg predmeta, ali ovdje možemo vidjeti da se može koristiti kao sigurnosni alarm ili alarm vrata s Arduinom. Isto tako možemo stvoriti mnoge korisne projekte koristeći ovo kao što su: Automatski indikator razine vode i kontroler pomoću Arduina