Gotovo ste videli avtomatske odpirače vrat v nakupovalnih središčih in drugih poslovnih zgradbah. Vrata odprejo, ko se nekdo približa vhodu, in jih čez nekaj časa zaprejo. Na voljo so številne tehnologije za izdelavo takšnih sistemov, kot so PIR senzorji, radarski senzorji, laserski senzorji, infrardeči senzorji itd. V tem projektu, ki temelji na arduinu, smo poskušali isti sistem ponoviti s pomočjo PIR senzorja.
Za odpiranje ali zapiranje vrat uporablja senzor za zaznavanje gibanja (PIR senzor), ki zazna infrardečo energijo, izpuščeno iz človeškega telesa. Ko nekdo pride pred vrata, se spremeni infrardeča energija, ki jo zazna senzor, in sproži senzor, da odpre vrata, kadar koli se nekdo približa vratom. Signal se nadalje pošlje arduino uno, ki nadzoruje vrata.
Komponente vezja
- Arduino UNO
- 16x2 LCD
- PIR senzor
- Priključne žice
- Deska za kruh
- 1 k upor
- Napajanje
- Voznik motorja
- Etui za CD (DVD Troly)
PIR senzor
Senzor PIR zazna kakršno koli spremembo toplote in kadar koli zazna kakršno koli spremembo, postane njegov izhodni PIN VISOK. Omenjeni so tudi kot piroelektrični ali IR senzorji gibanja.
Tu moramo opozoriti, da vsak predmet oddaja določeno količino infrardečega segrevanja. Človek oddaja tudi infrardečo svetlobo zaradi telesne toplote. PIR senzorji lahko zaznajo majhne razlike v infrardeči povezavi. Kadar predmet preide skozi območje senzorja, zaradi trenja med zrakom in predmetom ustvari infrardečo povezavo in ga PIR ujame.
Glavna komponenta PIR senzorja je piroelektrični senzor, prikazan na sliki (pravokotni kristal za plastično kapico). Skupaj z BISS0001 ("Micro Power PIR Motion Detector IC") je nekaj uporov, kondenzatorjev in drugih komponent, ki se uporabljajo za izdelavo PIR senzorja. BISS0001 IC vzame vhod s senzorja in izvede obdelavo, da izhodni zatič VISOKO ali NIZKO ustrezno.
Piroelektrični senzor se deli na dve polovici, ko ni gibanja, ostaneta obe polovici v enakem stanju, kar pomeni, da oba zaznavata enako stopnjo infrardeče povezave. Takoj, ko nekdo vstopi v prvo polovico, postane infrardeča raven ene polovice večja od druge, kar povzroči, da PIR-ji reagirajo in povečajo izhodni pin.
Piroelektrični senzor je pokrit s plastično kapico, v kateri je veliko Fresnelovih leč. Te leče so ukrivljene tako, da lahko senzor zajema širok razpon.
Shema vezja in razlaga
Povezave za vezje odpirača vrat na osnovi arduino so prikazane na zgornjem diagramu. Tu se za zaznavanje gibanja človeka uporablja senzor PIR, ki ima tri terminale Vcc, GND in Dout. Dout je neposredno povezan s številko 14 (A0) arduino uno. Za prikaz stanja se uporablja LCD 16x2. RS, EN zatiči LCD, priključeni na 13 in 12 arduina in podatkovni zatiči D0-D7, so priključeni na arduino digitalne številke 11, 10, 9, 8. RW je neposredno povezan s tlemi. Gonilnik motorja L293D je povezan z arduino zatiči 0 in 1 za odpiranje in zapiranje vrat. Tu v krogu smo uporabili motor za vrata.
Pojasnilo programiranja
Koncept, ki se tukaj uporablja za programiranje, je zelo preprost. V programu smo uporabili samo digitalni vhodni izhod.
DigitalRead se uporablja za branje izhoda PIR senzorja.
Potem, če senzor PIR zazna kakršno koli gibanje, program pošlje ukaz za odpiranje vrat, zaustavitev vrat, zapiranje vrat in zaustavitev vrat.
Spodaj glejte celotno kodo za samodejni odpirač vrat na osnovi arduino.