Alarme de porta usando arduino e sensor ultrassônico

A segurança sempre foi uma grande preocupação para todos nós e há muitos sistemas de vigilância e segurança baseados em alta tecnologia e IoT disponíveis no mercado. Intruder or Burglar Alarm é um dos projetos clássicos e populares entre os estudantes e amadores de Eletrônica. Também construímos muitos alarmes contra roubo com base em várias tecnologias:

• Circuito de alarme de segurança a laser
• Alarme de segurança baseado em IR
• Alarme contra roubo usando PIR
• Sistema de segurança baseado em GSM

Hoje estamos adicionando mais um Alarme de Segurança em nossa lista que é baseado em Sensor Ultrassônico. Este alarme de porta controlada do Arduino pode ser instalado próximo à porta para detectar a presença de alguém na porta. Sempre que alguém chega ao alcance do sensor ultrassônico, a campainha começa a apitar. Você pode ajustar a faixa de detecção do sensor de acordo com sua porta. Este sistema também pode servir ao propósito do Detector de movimento.

Componentes necessários:

• Tábua de pão
• Sensor ultrasônico
• Buzzer
• Arduino Mega (qualquer modelo)
• Jumper Wires
• Cabo USB para Arduino ou 12v, adaptador 1A.

Módulo de sensor ultrassônico:

O sensor ultrassônico HC-SR04 é usado aqui para detectar a presença de qualquer pessoa na porta. O módulo sensor consiste em um transmissor ultrassônico, um receptor e um circuito de controle. O sensor ultrassônico consiste em dois olhos circulares, dos quais um é usado para transmitir a onda ultrassônica e o outro para recebê-la.

Podemos calcular a distância do objeto com base no tempo que a onda ultrassônica leva para retornar ao sensor. Como o tempo e a velocidade do som são conhecidos, podemos calcular a distância pelas seguintes fórmulas.

• Distância = (Tempo x Velocidade do Som) / 2

O valor é dividido por dois, uma vez que a onda viaja para frente e para trás cobrindo a mesma distância. Mas neste projeto nós usamos a biblioteca NewPing.h , e esta biblioteca cuida desse cálculo e nós só precisamos usar algumas palavras-chave, a explicação é dada na seção de programação abaixo.

Verifique o projeto abaixo para medir a distância de qualquer objeto e entender corretamente o funcionamento do sensor ultrassônico:

• Medição de distância baseada em Arduino usando sensor ultrassônico
• Medição de distância usando HC-SR04 e microcontrolador AVR

Diagrama de circuito e explicação:

As conexões do circuito para este alarme ultrassônico são muito simples. O pino do gatilho do sensor ultrassônico está conectado ao pino no. 12 do Arduino e o pino Echo do sensor está conectado ao pino 11 do Arduino. O Vcc do sensor é conectado ao pino 5V do Arduino e o GND do sensor é conectado ao GND do Arduino. Um pino de sinal está ligado ao GND de Arduino e o outro pino é conectado a 8 ^th pino de Arduino.

Explicação de trabalho:

Trabalhar com este Arduino Door Alarm é muito fácil. Sempre que alguém entra no caminho / faixa do Sensor Ultrassônico, o microcontrolador detecta a distância do objeto do sensor e se o objeto estiver na faixa definida, ele envia o sinal Alto para o buzzer e o buzzer começa a apitar.

Você pode testar o circuito colocando qualquer coisa na frente do sensor dentro do intervalo, verifique o vídeo para demonstração. Esta função do sensor ultrassônico também pode ser usada para construir um robô para evitar obstáculos.

Explicação de programação:

Neste projeto usamos a Biblioteca NewPing.h para sensor ultrassônico, desenvolvida por Tim Eckel. Embora possamos usar o sensor ultrassônico sem esta biblioteca como fizemos em nosso projeto anterior, esta biblioteca oferece muitos recursos bons para o sensor ultrassônico e torna-se fácil codificar para o sensor ultrassônico usando esta biblioteca. Podemos usar as funções do sensor ultrassônico facilmente usando esta biblioteca sem escrever muitas linhas de código; é como outras bibliotecas que são usadas para lidar com a complexidade em um nível inferior.

#incluir

Você pode verificar todos os recursos, usos e códigos de amostra desta Biblioteca, seguindo este link. Verifique também a página oficial do Arduino desta Biblioteca.

A versão mais recente da Biblioteca pode ser baixada do link fornecido acima. Além disso, baixamos a Biblioteca do link abaixo, que foi modificado para Teensy:

github.com/PaulStoffregen/NewPing

Você deve primeiro testar o sensor queimando códigos de exemplo fornecidos em sua página. Também usamos os códigos de exemplo para nosso projeto e os modificamos de acordo com nosso projeto de alarme de porta.

O pino do gatilho é conectado ao pino 12 do Arduino e o pino do eco está conectado ao pino 11 do Arduino. MAX_DISTANCE significa que a distância até a qual o sensor pode detectar o obstáculo é de 500 cm ou 5m.

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

A linha abaixo indica a taxa de transmissão na qual os dados são enviados para a porta serial do Arduino a partir do sensor ultrassônico.

Serial.begin (115200);

O pino nº 10 é configurado como pino de saída e está conectado à campainha. Outro pino da campainha está conectado ao GND do Arduino.

pinMode (10, OUTPUT);

Na função void echoCheck () , sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM é usado para calcular a distância do obstáculo do sensor. sinalizador é usado para executar a campainha quando o obstáculo está a 50 cm do sensor ultrassônico. Você pode alterar essa 'distância' de acordo com suas necessidades ou o tamanho da porta.

if ((sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM) <50) sinalizador = 1; else if ((sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM)> 50) flag = 0;

O Código é muito bem comentado pelo autor da biblioteca NewPing.h e pode ser facilmente compreendido. Além disso, você pode verificar a própria página da biblioteca para obter um melhor entendimento dela e pode usar esta biblioteca para fazer projetos complexos usando sensor ultrassônico. O código completo para este projeto de alarme de porta é fornecido abaixo.

Principalmente o sensor ultrassônico é usado para medir a distância de qualquer objeto, mas aqui podemos ver que ele pode ser usado como alarme de segurança ou alarme de porta com Arduino. Da mesma forma, podemos criar muitos projetos úteis usando isso, como: Indicador automático de nível de água e controlador usando Arduino