Säkerhet har alltid varit ett stort bekymmer för oss alla och det finns många högteknologiska och IoT-baserade säkerhets- och övervakningssystem finns på marknaden. Inbrottslarm eller inbrottslarm är ett av det klassiska och populära projektet bland elektronikstudenter och hobbyister. Vi har också byggt många inbrottslarm baserat på olika tekniker:
- Lasersäkerhetslarmkrets
- IR-baserat säkerhetslarm
- Inbrottslarm med PIR
- GSM-baserat säkerhetssystem
Idag lägger vi till ytterligare ett säkerhetslarm i vår lista som är baserad på ultraljudssensor. Detta Arduino-kontrollerade dörrlarm kan installeras nära dörren för att upptäcka närvaron av någon vid dörren. När någon kommer inom intervallet för ultraljudssensor börjar en summer. Du kan justera sensorns avkänningsområde efter din dörr. Detta system kan också tjäna syftet med rörelsedetektor.
Nödvändiga komponenter:
- Bakbord
- Ultraljudssensor
- Summer
- Arduino Mega (vilken modell som helst)
- Bygeltrådar
- USB-kabel för Arduino eller 12v, 1A-adapter.
Ultraljudssensormodul:
Ultraljudsensor HC-SR04 används här för att upptäcka närvaron hos någon person vid dörren. Sensormodulen består av ultraljudssändare, mottagare och styrkrets. Ultraljudsensorn består av två cirkulära ögon, varav den ena används för att överföra ultraljudsvågen och den andra för att ta emot den.
Vi kan beräkna objektets avstånd baserat på den tid som ultraljudsvåg tar för att återvända till sensorn. Eftersom ljudets tid och hastighet är känd kan vi beräkna avståndet med följande formler.
- Avstånd = (Tid x Ljudets hastighet) / 2
Värdet divideras med två eftersom vågen går framåt och bakåt och täcker samma avstånd. Men i det här projektet har vi använt NewPing.h- biblioteket, och detta bibliotek tar hand om denna beräkning och vi behöver bara använda några nyckelord, förklaringar ges i programmeringsavsnittet nedan.
Kontrollera nedanstående projekt för att mäta avståndet för något föremål och för att förstå Ultraljudsensorn fungerar korrekt:
- Arduino-baserad avståndsmätning med ultraljudssensor
- Avståndsmätning med HC-SR04 och AVR Microcontroller
Kretsschema och förklaring:
Kretsanslutningar för detta ultraljud är mycket enkla. Utlösarstiftet på ultraljudssensorn är ansluten till stift nr. 12 av Arduino och Echo-stift av sensor är ansluten till stift nr 11 av Arduino. Vcc av sensorn är ansluten till 5V-stift Arduino och GND av sensorn är ansluten till GND av Arduino. En stift av summer är ansluten till GND av Arduino och den andra stiftet är ansluten till 8: e stift av Arduino.
Arbetsförklaring:
Att arbeta med detta Arduino-dörrlarm är väldigt enkelt. När någon kommer i banan / intervallet för ultraljudssensorn, upptäcker mikrokontrollern avståndet från objektet från sensorn och om objektet är inom det definierade området, skickar det högsignalen till summern och summern börjar pipa.
Du kan testa kretsen genom att placera något framför sensorn inom räckvidden, kontrollera videon för demonstration. Denna funktion av ultraljudssensorn kan också användas för att bygga hinder som undviker robot.
Programmeringsförklaring:
I detta projekt har vi använt NewPing.h- biblioteket för ultraljudssensor, utvecklat av Tim Eckel. Även om vi kan använda ultraljudssensor utan detta bibliotek som vi gjorde i vårt tidigare projekt, men det här biblioteket ger många bra funktioner för ultraljudssensor och det blir lätt att koda för ultraljudssensor med hjälp av detta bibliotek. Vi kan enkelt använda ultraljudssensorfunktioner med det här biblioteket utan att skriva för många kodrader; det är som andra bibliotek som används för att hantera komplexiteten på lägre nivå.
#omfatta
Du kan kontrollera alla funktioner, användningsområden och exempelkoder i detta bibliotek genom att följa den här länken. Kontrollera också den officiella Arduino-sidan i detta bibliotek.
Senaste utgåvan av biblioteket kan laddas ner från ovanstående länk. Vidare har vi laddat ner biblioteket från länken nedan, som är modifierad för Teensy:
github.com/PaulStoffregen/NewPing
Du bör först testa sensorn genom att bränna exempelkoder som anges på dess sida. Vi har också använt exempelkoderna för vårt projekt och modifierat dem enligt vårt dörrlarmprojekt.
Trigger pin är ansluten till Pin 12 på Arduino och Echo pin är ansluten till pin 11 i Arduino. MAX_DISTANCE betyder att avståndet till vilket sensorn kan upptäcka hindret är 500 cm eller 5 m.
#define TRIGGER_PIN 12 #define ECHO_PIN 11 #define MAX_DISTANCE 500
Nedanstående linje anger Baud-hastigheten med vilken data skickas till Arduino-seriell port från ultraljudssensor.
Serial.begin (115200);
Stift nr 10 är konfigurerat som utgångsstift och är anslutet till summer. Annan stift av summer är ansluten till GND of Arduino.
pinMode (10, OUTPUT);
I void echoCheck () -funktionen används sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM för att beräkna hindrets avstånd från sensorn. flagga används för att köra summern när hinder är inom 50 cm intervall från ultraljudssensorn. Du kan ändra detta 'avstånd' beroende på ditt behov eller din dörrstorlek.
om ((sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM) <50) flagga = 1; annars om ((sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM)> 50) flagga = 0;
Koden kommenteras mycket bra av författaren till NewPing.h- biblioteket och kan lätt förstås. Vidare kan du kolla själva bibliotekssidan för att få en bättre förståelse för den och kan använda detta bibliotek för att göra komplexa projekt med ultraljudssensor. Fullständig kod för detta dörralarmprojekt ges nedan.
Primärt används ultraljudssensor för att mäta avståndet från vilket objekt som helst, men här kan vi se att det kan användas som säkerhetslarm eller dörrlarm med Arduino. På samma sätt kan vi skapa många användbara projekt med detta som: Automatisk vattennivåindikator och styrenhet med Arduino