Você deve ter visto abridores de portas automáticos em shoppings e outros edifícios comerciais. Eles abrem a porta quando alguém chega perto da entrada e a fecham depois de algum tempo. Uma série de tecnologias estão disponíveis para fazer esses tipos de sistemas, como sensores PIR, sensores de radar, sensores a laser, sensores infravermelhos, etc. Neste projeto baseado em Arduino, tentamos replicar o mesmo sistema usando um sensor PIR.
Ele usa um sensor de detecção de movimento (sensor PIR) para abrir ou fechar a porta que detecta a energia infravermelha omitida do corpo humano. Quando alguém chega na frente da porta, a energia infravermelha detectada pelo sensor muda e aciona o sensor para abrir a porta sempre que alguém se aproxima da porta. O sinal é enviado para o arduino uno que controla a porta.
Componentes de Circuito
- Arduino UNO
- LCD 16x2
- Sensor PIR
- Fios de conexão
- Tábua de pão
- 1 k resistor
- Fonte de energia
- Motorista
- Caixa de CD (DVD Troly)
Sensor PIR
O sensor PIR detecta qualquer mudança no calor e, sempre que detecta qualquer mudança, seu PIN de saída torna-se ALTO. Eles também são chamados de sensores de movimento piroelétricos ou infravermelhos.
Aqui, devemos observar que todo objeto emite alguma quantidade de infravermelho quando aquecido. O ser humano também emite infravermelho por causa do calor do corpo. Os sensores PIR podem detectar pequenas variações no infravermelho. Sempre que um objeto passa pelo alcance do sensor, ele produz infravermelho devido ao atrito entre o ar e o objeto e é capturado pelo PIR.
O principal componente do sensor PIR é o sensor piroelétrico mostrado na figura (cristal retangular atrás da tampa de plástico). Junto com BISS0001 ("Micro Power PIR Motion Detector IC"), alguns resistores, capacitores e outros componentes usados para construir o sensor PIR. BISS0001 IC pega a entrada do sensor e faz o processamento para tornar o pino de saída HIGH ou LOW de acordo.
O sensor piroelétrico se divide em duas metades, quando não há movimento, as duas metades permanecem no mesmo estado, significa que os dois detectam o mesmo nível de infravermelho. Assim que alguém entra na primeira metade, o nível infravermelho de uma metade torna-se maior do que o outro, e isso faz com que os PIRs reajam e torna o pino de saída alto.
O sensor piroelétrico é coberto por uma tampa de plástico, que contém várias lentes Fresnel. Essas lentes são curvas de tal maneira que o sensor pode cobrir uma ampla faixa.
Diagrama de Circuito e Explicação
As conexões para o circuito de abertura de porta baseado em Arduino são mostradas no diagrama acima. Aqui, um sensor PIR é usado para detectar o movimento humano, que possui três terminais Vcc, GND e Dout. O Dout está diretamente conectado ao pino número 14 (A0) do Arduino uno. Um LCD 16x2 é usado para exibir o status. Os pinos RS, EN do LCD conectados a 13 e 12 do arduino e os pinos de dados D0-D7 são conectados aos pinos digitais do arduino 11, 10, 9, 8. RW é diretamente conectado ao aterramento. O driver do motor L293D é conectado aos pinos 0 e 1 do Arduino para abrir e fechar o portão. Aqui no circuito usamos um motor para portão.
Explicação de programação
O conceito usado aqui para programação é muito simples. No programa, usamos apenas saída de entrada digital.
DigitalRead é usado para ler a saída do sensor PIR.
Depois disso, se o sensor PIR detectar qualquer movimento, o programa envia um comando para abrir o portão, parar o portão, fechar o portão e parar o portão.
Veja abaixo o código completo para abridor de porta automático baseado em Arduino.