- Componenti richiesti:
- Schema del circuito e spiegazione:
- Spiegazione di lavoro:
- Spiegazione della programmazione:
La sicurezza è sempre stata una delle principali preoccupazioni per tutti noi e sul mercato sono disponibili molti sistemi di sicurezza e sorveglianza basati su Hi-tech e IoT. Antifurto o Antifurto è uno dei progetti classici e popolari tra gli studenti e gli hobbisti di Elettronica. Abbiamo inoltre realizzato molti Antifurti basati su varie tecnologie:
- Circuito di allarme di sicurezza laser
- Allarme di sicurezza basato su IR
- Allarme antifurto tramite PIR
- Sistema di sicurezza basato su GSM
Oggi aggiungiamo un altro allarme di sicurezza nella nostra lista che si basa sul sensore a ultrasuoni. Questo allarme per porta controllata da Arduino può essere installato vicino alla porta per rilevare la presenza di qualcuno alla porta. Ogni volta che qualcuno entra nel raggio del sensore a ultrasuoni, il cicalino inizia a suonare. È possibile regolare il raggio di rilevamento del sensore in base alla porta. Questo sistema può anche servire allo scopo di Motion Detector.
Componenti richiesti:
- Breadboard
- Sensore ultrasonico
- Cicalino
- Arduino Mega (qualsiasi modello)
- Cavi per ponticelli
- Cavo USB per Arduino o 12v, adattatore 1A.
Modulo sensore a ultrasuoni:
Il sensore a ultrasuoni HC-SR04 viene utilizzato qui per rilevare la presenza di qualsiasi persona alla porta. Il modulo sensore è costituito da trasmettitore a ultrasuoni, ricevitore e circuito di controllo. Il sensore a ultrasuoni è costituito da due occhi circolari di cui uno viene utilizzato per trasmettere l'onda ultrasonica e l'altro per riceverla.
Possiamo calcolare la distanza dell'oggetto in base al tempo impiegato dall'onda ultrasonica per tornare al sensore. Poiché il tempo e la velocità del suono sono noti, possiamo calcolare la distanza con le seguenti formule.
- Distanza = (Tempo x Velocità del suono) / 2
Il valore viene diviso per due poiché l'onda viaggia avanti e indietro coprendo la stessa distanza. Ma in questo progetto abbiamo usato la libreria NewPing.h , e questa libreria si occupa di questo calcolo e dobbiamo solo usare alcune parole chiave, la spiegazione è data nella sezione di programmazione di seguito.
Controlla il progetto sottostante per misurare la distanza di qualsiasi oggetto e per comprendere correttamente il funzionamento del sensore a ultrasuoni:
- Misurazione della distanza basata su Arduino tramite sensore a ultrasuoni
- Misurazione della distanza utilizzando HC-SR04 e microcontrollore AVR
Schema del circuito e spiegazione:
I collegamenti del circuito per questo allarme a ultrasuoni sono molto semplici. Il pin trigger del sensore a ultrasuoni è collegato al pin n. 12 di Arduino e il pin Echo del sensore è collegato al pin n. 11 di Arduino. Vcc del sensore è collegato al pin 5V di Arduino e GND del sensore è collegato a GND di Arduino. Un pin del buzzer è collegato al GND di Arduino e l'altro pin è collegato all'8 ° pin di Arduino.
Spiegazione di lavoro:
Lavorare con questo allarme porta Arduino è molto semplice. Ogni volta che qualcuno entra nel percorso / portata del sensore a ultrasuoni, il microcontrollore rileva la distanza dell'oggetto dal sensore e se l'oggetto si trova nel raggio definito, invia il segnale alto al cicalino e il cicalino inizia a suonare.
Puoi testare il circuito mettendo qualsiasi cosa davanti al sensore all'interno dell'intervallo, controlla il video per dimostrazione. Questa funzione del sensore a ultrasuoni può essere utilizzata anche per costruire un robot che evita gli ostacoli.
Spiegazione della programmazione:
In questo progetto abbiamo utilizzato la libreria NewPing.h per sensori a ultrasuoni, sviluppata da Tim Eckel. Sebbene possiamo utilizzare il sensore a ultrasuoni senza questa libreria come abbiamo fatto nel nostro progetto precedente, questa libreria fornisce molte buone funzionalità per il sensore a ultrasuoni e diventa facile codificare per il sensore a ultrasuoni utilizzando questa libreria. Possiamo usare facilmente le funzioni del sensore a ultrasuoni utilizzando questa libreria senza scrivere troppe righe di codice; è come altre librerie che vengono utilizzate per gestire la complessità a un livello inferiore.
#includere
Puoi controllare tutte le funzionalità, gli usi ei codici di esempio di questa libreria seguendo questo link. Controlla anche la pagina Arduino ufficiale di questa libreria.
L'ultima versione di Library può essere scaricata dal link sopra indicato. Inoltre, abbiamo scaricato la Libreria dal link sottostante, che è stato modificato per Teensy:
github.com/PaulStoffregen/NewPing
Dovresti prima testare il sensore masterizzando i codici di esempio forniti nella sua pagina. Abbiamo anche utilizzato i codici di esempio per il nostro progetto e li abbiamo modificati in base al nostro progetto di allarme porta.
Il pin trigger è collegato al pin 12 di Arduino e il pin Echo è collegato al pin 11 di Arduino. MAX_DISTANCE significa che la distanza fino alla quale il sensore può rilevare l'ostacolo è di 500 cm o 5m.
#define TRIGGER_PIN 12 #define ECHO_PIN 11 #define MAX_DISTANCE 500
La riga sottostante indica la velocità di trasmissione alla quale i dati vengono inviati alla porta seriale di Arduino dal sensore a ultrasuoni.
Serial.begin (115200);
Il pin n. 10 è configurato come pin di uscita ed è collegato al cicalino. L'altro pin del buzzer è collegato al GND di Arduino.
pinMode (10, OUTPUT);
Nella funzione void echoCheck () , sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM viene utilizzato per calcolare la distanza dell'ostacolo dal sensore. flag viene utilizzato per eseguire il cicalino quando l'ostacolo è nel raggio di 50 cm dal sensore a ultrasuoni. È possibile modificare questa "distanza" in base alle proprie esigenze o alle dimensioni della porta.
if ((sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM) <50) flag = 1; altrimenti if ((sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM)> 50) flag = 0;
Il codice è molto ben commentato dall'autore della libreria NewPing.h e può essere facilmente compreso. Inoltre è possibile controllare la pagina della libreria stessa per comprenderla meglio e utilizzare questa libreria per realizzare progetti complessi utilizzando il sensore a ultrasuoni. Di seguito viene fornito il codice completo per questo progetto di allarme porta.
Principalmente il sensore ad ultrasuoni viene utilizzato per misurare la distanza da qualsiasi oggetto, ma qui possiamo vedere che può essere utilizzato come allarme di sicurezza o allarme porta con Arduino. Allo stesso modo possiamo creare molti progetti utili usando questo come: Indicatore automatico del livello dell'acqua e controller usando Arduino