- Componentes requeridos:
- Diagrama de circuito y explicación:
- Explicación de trabajo:
- Explicación de programación:
La seguridad siempre ha sido una preocupación importante para todos nosotros y hay muchos sistemas de vigilancia y seguridad de alta tecnología y basados en IoT disponibles en el mercado. La alarma contra intrusos o ladrones es uno de los proyectos clásicos y populares entre los estudiantes y aficionados a la electrónica. También hemos construido muchas alarmas antirrobo basadas en diversas tecnologías:
- Circuito de alarma de seguridad láser
- Alarma de seguridad basada en infrarrojos
- Alarma antirrobo usando PIR
- Sistema de seguridad basado en GSM
Hoy estamos agregando una alarma de seguridad más en nuestra lista que se basa en el sensor ultrasónico. Esta alarma de puerta controlada por Arduino se puede instalar cerca de la puerta para detectar la presencia de alguien en la puerta. Siempre que alguien entra en el rango del sensor ultrasónico, el zumbador comienza a sonar. Puede ajustar el rango de detección del sensor según su puerta. Este sistema también puede servir como detector de movimiento.
Componentes requeridos:
- Tablero de circuitos
- Sensor ultrasónico
- Zumbador
- Arduino Mega (cualquier modelo)
- Cables de puente
- Cable USB para Arduino o adaptador 12v, 1A.
Módulo de sensor ultrasónico:
El sensor ultrasónico HC-SR04 se utiliza aquí para detectar la presencia de cualquier persona en la puerta. El módulo sensor consta de transmisor ultrasónico, receptor y circuito de control. El sensor ultrasónico consta de dos ojos circulares de los cuales uno se utiliza para transmitir la onda ultrasónica y el otro para recibirla.
Podemos calcular la distancia del objeto en función del tiempo que tarda la onda ultrasónica en volver al sensor. Como se conoce el tiempo y la velocidad del sonido, podemos calcular la distancia mediante las siguientes fórmulas.
- Distancia = (tiempo x velocidad del sonido) / 2
El valor se divide por dos ya que la onda viaja hacia adelante y hacia atrás cubriendo la misma distancia. Pero en este proyecto hemos utilizado la biblioteca NewPing.h , y esta biblioteca se encarga de este cálculo y solo necesitamos usar algunas palabras clave, la explicación se da en la sección de programación a continuación.
Verifique el proyecto a continuación para medir la distancia de cualquier objeto y comprender correctamente el funcionamiento del sensor ultrasónico:
- Medición de distancia basada en Arduino usando un sensor ultrasónico
- Medición de distancia usando HC-SR04 y microcontrolador AVR
Diagrama de circuito y explicación:
Las conexiones del circuito para esta alarma ultrasónica son muy simples. El pin disparador del sensor ultrasónico está conectado al pin no. 12 de Arduino y el pin Echo del sensor está conectado al pin no 11 de Arduino. Vcc del sensor está conectado al pin de 5V de Arduino y GND del sensor está conectado a GND de Arduino. Un pin de zumbador está conectado a GND de Arduino y el otro pasador está conectado a 8 º pin de Arduino.
Explicación de trabajo:
Trabajar esta alarma de puerta Arduino es muy fácil. Siempre que alguien entra en la ruta / rango del sensor ultrasónico, el microcontrolador detecta la distancia del objeto desde el sensor y si el objeto está en el rango definido, envía la señal alta al timbre y el timbre comienza a sonar.
Puede probar el circuito colocando cualquier cosa frente al sensor dentro del rango, consulte el video para ver una demostración. Esta función del sensor ultrasónico también se puede utilizar para construir un robot para evitar obstáculos.
Explicación de programación:
En este proyecto hemos utilizado la biblioteca NewPing.h para sensor ultrasónico, desarrollado por Tim Eckel. Aunque podemos usar el sensor ultrasónico sin esta biblioteca como lo hicimos en nuestro proyecto anterior, esta biblioteca proporciona muchas características buenas para el sensor ultrasónico y se vuelve fácil de codificar para el sensor ultrasónico usando esta biblioteca. Podemos usar las funciones del sensor ultrasónico fácilmente usando esta biblioteca sin escribir demasiadas líneas de código; es como otras bibliotecas que se utilizan para manejar la complejidad en un nivel inferior.
#incluir
Puede consultar todas las características, usos y códigos de muestra de esta Biblioteca siguiendo este enlace. También consulte la página oficial de Arduino de esta biblioteca.
La última versión de la biblioteca se puede descargar desde el enlace anterior. Además, hemos descargado la biblioteca desde el siguiente enlace, que está modificado para Teensy:
github.com/PaulStoffregen/NewPing
Primero debe probar el sensor grabando los códigos de ejemplo que se encuentran en su página. También hemos utilizado los códigos de ejemplo para nuestro proyecto y los hemos modificado de acuerdo con nuestro proyecto de alarma de puerta.
El pin de disparo está conectado al pin 12 de Arduino y el pin Echo está conectado al pin 11 de Arduino. MAX_DISTANCE significa que la distancia hasta la cual el sensor puede detectar el obstáculo es de 500 cm o 5 m.
#define TRIGGER_PIN 12 #define ECHO_PIN 11 #define MAX_DISTANCE 500
Debajo de la línea se indica la velocidad en baudios a la que se envían los datos al puerto serie Arduino desde el sensor ultrasónico.
Serial.begin (115200);
El pin no 10 está configurado como pin de salida y está conectado al zumbador. Otro pin del zumbador está conectado a GND de Arduino.
pinMode (10, SALIDA);
En la función void echoCheck () , sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM se utiliza para calcular la distancia del obstáculo desde el sensor. La bandera se utiliza para ejecutar el zumbador cuando el obstáculo se encuentra en un rango de 50 cm desde el sensor ultrasónico. Puede cambiar esta "distancia" según sus necesidades o el tamaño de su puerta.
if ((sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM) <50) flag = 1; else if ((sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM)> 50) flag = 0;
El Código está muy bien comentado por el autor de la biblioteca NewPing.h y se puede entender fácilmente. Además, puede consultar la página de la biblioteca para comprenderla mejor y puede usar esta biblioteca para hacer proyectos complejos utilizando un sensor ultrasónico. El código completo para este proyecto de alarma de puerta se proporciona a continuación.
Principalmente, el sensor ultrasónico se usa para medir la distancia de cualquier objeto, pero aquí podemos ver que se puede usar como alarma de seguridad o alarma de puerta con Arduino. Del mismo modo, podemos crear muchos proyectos útiles usando esto como: Indicador y controlador automático de nivel de agua usando Arduino