Durvju signalizācija, izmantojot arduino un ultraskaņas sensoru

Drošība vienmēr ir bijusi nopietna problēma mums visiem, un tirgū ir daudz Hi-tech un IoT balstītu drošības un uzraudzības sistēmu. Ielaušanās jeb ielaušanās signalizācija ir viens no klasiskajiem un populārajiem projektiem elektronikas studentu un hobiju veicēju vidū. Mēs esam uzbūvējuši arī daudzus ielaušanās signalizācijas, kuru pamatā ir dažādas tehnoloģijas:

• Lāzera drošības trauksmes shēma
• IR balstīta drošības trauksme
• Apsardzes signalizācija, izmantojot PIR
• GSM balstīta drošības sistēma

Šodien mēs savā sarakstā pievienojam vēl vienu drošības trauksmi, kuras pamatā ir ultraskaņas sensors. Šo Arduino kontrolēto durvju signalizāciju var uzstādīt netālu no durvīm, lai atklātu ikviena klātbūtni pie durvīm. Ikreiz, kad kāds nonāk ultraskaņas sensoru diapazonā, skaņas signāls sāk pīkstēt. Sensora noteikšanas diapazonu varat pielāgot atbilstoši savām durvīm. Šī sistēma var kalpot arī kustību detektoram.

Nepieciešamās sastāvdaļas:

• Maizes dēlis
• Ultraskaņas sensors
• Buzzer
• Arduino Mega (jebkurš modelis)
• Džemperu vadi
• USB kabelis Arduino vai 12v, 1A adapterim.

Ultraskaņas sensora modulis:

Ultraskaņas sensoru HC-SR04 šeit izmanto, lai noteiktu jebkuras personas klātbūtni pie durvīm. Sensora modulis sastāv no ultraskaņas raidītāja, uztvērēja un vadības ķēdes. Ultraskaņas sensors sastāv no divām apļveida acīm, no kurām vienu izmanto ultraskaņas viļņa pārraidīšanai, bet otru - tā saņemšanai.

Mēs varam aprēķināt objekta attālumu, pamatojoties uz laiku, kas nepieciešams ultraskaņas viļņiem, lai atgrieztos atpakaļ pie sensora. Tā kā ir zināms skaņas laiks un ātrums, attālumu varam aprēķināt pēc šādām formulām.

• Attālums = (laiks x skaņas ātrums) / 2

Vērtība tiek dalīta ar divām, jo ​​vilnis pārvietojas uz priekšu un atpakaļ, veicot to pašu attālumu. Bet šajā projektā mēs esam izmantojuši NewPing.h bibliotēku, un šī bibliotēka rūpējas par šo aprēķinu, un mums vienkārši jāizmanto daži atslēgas vārdi, skaidrojums ir sniegts zemāk esošajā programmēšanas sadaļā.

Pārbaudiet zemāk esošo projektu, lai izmērītu jebkura objekta attālumu un pareizi saprastu, kā darbojas ultraskaņas sensors:

• Arduino bāzes attāluma mērīšana, izmantojot ultraskaņas sensoru
• Attāluma mērīšana, izmantojot HC-SR04 un AVR mikrokontrolleru

Shēmas shēma un skaidrojums:

Ķēdes savienojumi šim ultraskaņas trauksmei ir ļoti vienkārši. Ultraskaņas sensora sprūda tapa ir savienota ar tapu Nr. 12 no Arduino un Echo sensora tapa ir savienota ar Arduino tapu Nr. 11. Sensora Vcc ir savienots ar Arduino 5V kontaktu un sensora GND ir savienots ar Arduino GND. Viens pin no zummeram ir savienots ar GND no Arduino un otrs pin ir savienots ar 8. ^th pin no Arduino.

Darba skaidrojums:

Darbs ar šo Arduino durvju trauksmi ir ļoti vienkāršs. Ikreiz, kad kāds nonāk ultraskaņas sensora ceļā / diapazonā, mikrokontrolleris nosaka objekta attālumu no sensora un, ja objekts atrodas noteiktajā diapazonā, tas nosūta skaņas signālam Augsts signāls un skaņas signāls sāk pīkstēt.

Jūs varat pārbaudīt ķēdi, ievietojot jebkuru lietu sensora priekšā diapazonā, pārbaudiet Video demonstrēšanai. Šo Ultraskaņas sensora funkciju var izmantot arī, lai izveidotu robotu, kas ļauj izvairīties no šķēršļiem.

Programmēšanas skaidrojums:

Šajā projektā mēs izmantojām Tima Ekela izstrādāto NewPing.h bibliotēku ultraskaņas sensoram. Lai gan mēs varam izmantot ultraskaņas sensoru bez šīs bibliotēkas, kā to darījām iepriekšējā projektā, taču šī bibliotēka nodrošina daudzas labas funkcijas ultraskaņas sensoram, un, izmantojot šo bibliotēku, kļūst viegli kodēt ultraskaņas sensoram. Mēs varam viegli izmantot ultraskaņas sensora funkcijas, izmantojot šo bibliotēku, nerakstot pārāk daudz koda rindu; tas ir tāpat kā citas bibliotēkas, kuras tiek izmantotas sarežģītības apstrādei zemākā līmenī.

# iekļaut

Noklikšķinot uz šīs saites, varat pārbaudīt visas šīs bibliotēkas funkcijas, lietojumus un kodu paraugus. Pārbaudiet arī šīs bibliotēkas oficiālo Arduino lapu.

Jaunāko bibliotēkas laidienu var lejupielādēt no iepriekš norādītās saites. Turklāt mēs esam lejupielādējuši bibliotēku no saites zemāk, kas ir pārveidota Teensy:

github.com/PaulStoffregen/NewPing

Vispirms jums jāpārbauda sensors, sadedzinot tā lapā dotos paraugu kodus. Mēs savam projektam esam izmantojuši arī piemēru kodus un modificējuši tos atbilstoši mūsu durvju trauksmes projektam.

Trigera tapa ir savienota ar Arduino tapu 12 un Echo tapa ir pievienota Arduino tapai 11. MAX_DISTANCE nozīmē, ka attālums, līdz kuram sensors var noteikt šķērsli, ir 500 cm vai 5 m.

#define TRIGGER_PIN 12 #define ECHO_PIN 11 #define MAX_DISTANCE 500

Zem līnijas ir norādīts Baud ātrums, ar kuru dati tiek nosūtīti uz Arduino sērijas portu no ultraskaņas sensora.

Sērijas sākums (115200);

Tapa Nr. 10 ir konfigurēta kā izvades tapa un ir savienota ar skaņas signālu. Cita skaņas signāla tapa ir savienota ar Arduino GND.

pinMode (10, OUTPUT);

Ar tukšumu echoCheck () funkciju, sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM tiek izmantots, lai aprēķinātu attālumu šķēršļa no sensora. karodziņu izmanto, lai izpildītu skaņas signālu, ja šķērslis atrodas 50 cm attālumā no ultraskaņas sensora. Jūs varat mainīt šo “attālumu” atbilstoši savām prasībām vai durvju izmēram.

ja ((sonāra.izpētes_rezultāts / US_ROUNDTRIP_CM) <50) karogs = 1; else if ((sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM)> 50) karogs = 0;

Kodu ļoti labi komentē bibliotēkas NewPing.h autors, un to var viegli saprast. Tālāk jūs varat pārbaudīt bibliotēkas lapu, lai labāk to izprastu, un varat izmantot šo bibliotēku, lai veiktu sarežģītu projektu, izmantojot ultraskaņas sensoru. Pilns šī durvju trauksmes projekta kods ir norādīts zemāk.

Galvenokārt ultraskaņas sensoru izmanto, lai izmērītu attālumu no jebkura objekta, taču šeit mēs varam redzēt, ka to var izmantot kā drošības trauksmi vai durvju trauksmi ar Arduino. Tāpat mēs varam izveidot daudz noderīgu projektu, izmantojot šo, piemēram: Automātiskais ūdens līmeņa indikators un kontrolieris, izmantojot Arduino