Beveiliging is altijd een grote zorg geweest voor ons allemaal en er zijn veel hi-tech en IoT-gebaseerde beveiligings- en bewakingssystemen op de markt. Inbraak- of inbraakalarm is een van de klassieke en populaire projecten onder de elektronica-studenten en hobbyisten. We hebben ook veel inbraakalarmen gebouwd op basis van verschillende technologieën:
- Circuit voor laserbeveiligingsalarm
- Op IR gebaseerd beveiligingsalarm
- Inbraakalarm met PIR
- GSM-gebaseerd beveiligingssysteem
Vandaag voegen we nog een beveiligingsalarm toe aan onze lijst die is gebaseerd op een ultrasone sensor. Dit Arduino-gestuurde deuralarm kan bij de deur worden geïnstalleerd om de aanwezigheid van iemand bij de deur te detecteren. Telkens wanneer iemand binnen het bereik van de ultrasone sensor komt, begint de zoemer te piepen. U kunt het detectiebereik van de sensor aanpassen aan uw deur. Dit systeem kan ook dienen als bewegingsdetector.
Vereiste componenten:
- Breadboard
- Ultrasoon sensor
- Zoemer
- Arduino Mega (elk model)
- Doorverbindingsdraden
- USB-kabel voor Arduino of 12v, 1A-adapter.
Ultrasone sensormodule:
Ultrasone sensor HC-SR04 wordt hier gebruikt om de aanwezigheid van een persoon aan de deur te detecteren. De sensormodule bestaat uit een ultrasone zender, ontvanger en het stuurcircuit. Ultrasone sensor bestaat uit twee cirkelvormige ogen waarvan de ene wordt gebruikt om de ultrasone golf uit te zenden en de andere om deze te ontvangen.
We kunnen de afstand van het object berekenen op basis van de tijd die de ultrasone golven nodig hebben om terug te keren naar de sensor. Omdat de tijd en snelheid van het geluid bekend zijn, kunnen we de afstand berekenen met de volgende formules.
- Afstand = (Tijd x Geluidssnelheid) / 2
De waarde wordt door twee gedeeld, aangezien de golf voorwaarts en achterwaarts beweegt over dezelfde afstand. Maar in dit project hebben we de NewPing.h- bibliotheek gebruikt, en deze bibliotheek zorgt voor deze berekening en we hoeven alleen maar enkele sleutelwoorden te gebruiken, uitleg wordt gegeven in het programmeergedeelte hieronder.
Bekijk het onderstaande project om de afstand van elk object te meten en om de werking van de ultrasone sensor goed te begrijpen:
- Op Arduino gebaseerde afstandsmeting met behulp van ultrasone sensor
- Afstandsmeting met HC-SR04 en AVR Microcontroller
Schakelschema en uitleg:
Circuitaansluitingen voor deze ultrasone melder zijn heel eenvoudig. Trigger pin van ultrasone sensor is verbonden met pin nr. 12 van Arduino en Echo-pin van sensor is verbonden met pin nr. 11 van Arduino. Vcc van sensor is verbonden met 5V pin van Arduino en GND van sensor is verbonden met GND van Arduino. Een pin zoemer is verbonden met GND van Arduino en de andere pin aan 8 ste pin van Arduino.
Werkende uitleg:
Het werken met dit Arduino Door Alarm is heel eenvoudig. Telkens wanneer iemand in het pad / bereik van de ultrasone sensor komt, detecteert de microcontroller de afstand van het object tot de sensor en als het object zich binnen het gedefinieerde bereik bevindt, stuurt het het signaal Hoog naar de zoemer en begint de zoemer te piepen.
U kunt het circuit testen door iets voor de sensor binnen het bereik te plaatsen, bekijk de video voor demonstratie. Deze functie van de ultrasone sensor kan ook worden gebruikt om een obstakel vermijdende robot te bouwen.
Programmering Toelichting:
In dit project hebben we NewPing.h Bibliotheek voor Ultrasone sensor gebruikt, ontwikkeld door Tim Eckel. Hoewel we de ultrasone sensor zonder deze bibliotheek kunnen gebruiken, zoals we deden in ons vorige project, biedt deze bibliotheek veel goede functies voor ultrasone sensoren en wordt het gemakkelijk om met deze bibliotheek te coderen voor ultrasone sensoren. We kunnen de functies van de ultrasone sensor gemakkelijk gebruiken met deze bibliotheek zonder al te veel regels code te schrijven; het is net als andere bibliotheken die worden gebruikt om de complexiteit op een lager niveau aan te pakken.
# omvatten
U kunt alle functies, toepassingen en voorbeeldcodes van deze bibliotheek bekijken door deze link te volgen. Bekijk ook de officiële Arduino-pagina van deze bibliotheek.
De nieuwste uitgave van Bibliotheek kan worden gedownload via de hierboven gegeven link. Verder hebben we de Bibliotheek via onderstaande link gedownload, die is aangepast voor Teensy:
github.com/PaulStoffregen/NewPing
U moet de sensor eerst testen door voorbeeldcodes op de pagina te branden. We hebben ook de voorbeeldcodes voor ons project gebruikt en deze aangepast volgens ons deuralarmproject.
Trigger pin is verbonden met pin 12 van Arduino en Echo pin is verbonden met pin 11 van Arduino. MAX_DISTANCE betekent dat de afstand tot waar de sensor het obstakel kan detecteren 500 cm of 5 meter is.
#define TRIGGER_PIN 12 #define ECHO_PIN 11 #define MAX_DISTANCE 500
Onderstaande regel geeft de baudrate aan waarmee de gegevens vanaf de ultrasone sensor naar de seriële poort van de Arduino worden verzonden.
Serial.begin (115200);
Pin nr. 10 is geconfigureerd als output pin en is verbonden met zoemer. Andere pin van zoemer is verbonden met GND van Arduino.
pinMode (10, UITGANG);
In de void echoCheck () -functie wordt sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM gebruikt om de afstand van een obstakel tot de sensor te berekenen. vlag wordt gebruikt om de zoemer uit te voeren wanneer een obstakel zich binnen 50 cm van de ultrasone sensor bevindt. U kunt deze 'afstand' aanpassen aan uw behoefte of uw deurmaat.
if ((sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM) <50) vlag = 1; anders if ((sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM)> 50) vlag = 0;
De code is zeer goed becommentarieerd door de auteur van de NewPing.h- bibliotheek en kan gemakkelijk worden begrepen. Verder kunt u de bibliotheekpagina zelf bekijken om er een beter begrip van te krijgen en kunt u deze bibliotheek gebruiken om complexe projecten te maken met behulp van een ultrasone sensor. De volledige code voor dit deuralarmproject wordt hieronder gegeven.
In de eerste plaats wordt een ultrasone sensor gebruikt om de afstand tot elk object te meten, maar hier kunnen we zien dat deze kan worden gebruikt als beveiligingsalarm of deuralarm met Arduino. Op dezelfde manier kunnen we hier veel nuttige projecten mee maken, zoals: Automatische waterniveau-indicator en controller met Arduino