Alarme de porte utilisant arduino et capteur à ultrasons

La sécurité a toujours été une préoccupation majeure pour nous tous et il existe de nombreux systèmes de sécurité et de surveillance Hi-tech et basés sur l'IoT disponibles sur le marché. Intruder ou cambrioleur est l'un des projets classiques et populaires parmi les étudiants en électronique et les amateurs. Nous avons également construit de nombreuses alarmes anti-intrusion basées sur différentes technologies:

• Circuit d'alarme de sécurité laser
• Alarme de sécurité infrarouge
• Alarme antivol utilisant PIR
• Système de sécurité basé sur GSM

Aujourd'hui, nous ajoutons une autre alarme de sécurité dans notre liste, basée sur un capteur à ultrasons. Cette alarme de porte contrôlée Arduino peut être installée près de la porte pour détecter la présence de quiconque à la porte. Chaque fois que quelqu'un entre dans la portée du capteur à ultrasons, le buzzer émet un bip. Vous pouvez ajuster la plage de détection du capteur en fonction de votre porte. Ce système peut également servir le détecteur de mouvement.

Composants requis:

• Planche à pain
• Capteur à ultrasons
• Avertisseur sonore
• Arduino Mega (tout modèle)
• Fils de cavalier
• Câble USB pour Arduino ou adaptateur 12v, 1A.

Module de capteur à ultrasons:

Le capteur à ultrasons HC-SR04 est utilisé ici pour détecter la présence de toute personne à la porte. Le module de capteur se compose d'un émetteur à ultrasons, d'un récepteur et du circuit de commande. Le capteur à ultrasons se compose de deux yeux circulaires dont l'un est utilisé pour transmettre l'onde ultrasonique et l'autre pour la recevoir.

Nous pouvons calculer la distance de l'objet en fonction du temps mis par l'onde ultrasonore pour revenir au capteur. Puisque le temps et la vitesse du son sont connus, nous pouvons calculer la distance par les formules suivantes.

• Distance = (temps x vitesse du son) / 2

La valeur est divisée par deux car l'onde se déplace vers l'avant et vers l'arrière sur la même distance. Mais dans ce projet, nous avons utilisé la bibliothèque NewPing.h , et cette bibliothèque prend en charge ce calcul et nous avons juste besoin d'utiliser quelques mots clés, l'explication est donnée dans la section de programmation ci-dessous.

Vérifiez le projet ci-dessous pour mesurer la distance de tout objet et pour bien comprendre le fonctionnement du capteur à ultrasons:

• Mesure de distance basée sur Arduino à l'aide d'un capteur à ultrasons
• Mesure de distance à l'aide du HC-SR04 et du microcontrôleur AVR

Schéma de circuit et explication:

Les connexions de circuit pour cette alarme ultrasonique sont très simples. La broche de déclenchement du capteur à ultrasons est connectée à la broche no. La broche 12 d'Arduino et Echo du capteur est connectée à la broche n ° 11 d'Arduino. Vcc du capteur est connecté à la broche 5V d'Arduino et GND du capteur est connecté à GND de Arduino. Une broche de sonnerie est connecté à la masse de Arduino et l'autre broche est reliée à 8 ^e broche de Arduino.

Explication de travail:

Travailler cette alarme de porte Arduino est très facile. Chaque fois que quelqu'un se trouve dans le chemin / la plage du capteur à ultrasons, le microcontrôleur détecte la distance de l'objet par rapport au capteur et si l'objet est dans la plage définie, il envoie le signal High au buzzer et le buzzer commence à émettre un bip.

Vous pouvez tester le circuit en mettant n'importe quoi devant le capteur dans la plage, vérifiez la vidéo pour démonstration. Cette fonction de capteur à ultrasons peut également être utilisée pour construire un robot évitant les obstacles.

Explication de la programmation:

Dans ce projet, nous avons utilisé NewPing.h Library for Ultrasonic sensor, développé par Tim Eckel. Bien que nous puissions utiliser le capteur à ultrasons sans cette bibliothèque comme nous l'avons fait dans notre projet précédent, cette bibliothèque fournit de nombreuses fonctionnalités intéressantes pour le capteur à ultrasons et il devient facile de coder pour le capteur à ultrasons à l'aide de cette bibliothèque. Nous pouvons utiliser facilement les fonctions du capteur à ultrasons en utilisant cette bibliothèque sans écrire trop de lignes de code; c'est comme les autres bibliothèques qui sont utilisées pour gérer la complexité à un niveau inférieur.

#comprendre

Vous pouvez vérifier toutes les fonctionnalités, utilisations et exemples de codes de cette bibliothèque en suivant ce lien. Consultez également la page officielle Arduino de cette bibliothèque.

La dernière version de la bibliothèque peut être téléchargée à partir du lien ci-dessus. De plus, nous avons téléchargé la bibliothèque à partir du lien ci-dessous, qui est modifié pour Teensy:

github.com/PaulStoffregen/NewPing

Vous devez d'abord tester le capteur en gravant des exemples de codes donnés sur sa page. Nous avons également utilisé les exemples de codes pour notre projet et les avons modifiés en fonction de notre projet d'alarme de porte.

La broche de déclenchement est connectée à la broche 12 d'Arduino et la broche Echo est connectée à la broche 11 d'Arduino. MAX_DISTANCE signifie que la distance jusqu'à laquelle le capteur peut détecter l'obstacle est de 500 cm ou 5 m.

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

La ligne ci-dessous indique le débit en bauds auquel les données sont envoyées au port série Arduino à partir du capteur à ultrasons.

Serial.begin (115200);

La broche n ° 10 est configurée comme broche de sortie et est connectée au buzzer. L'autre broche du buzzer est connectée à GND d'Arduino.

pinMode (10, SORTIE);

Dans la fonction void echoCheck () , sonar.ping_result / US_ROUNDTRIP_CM est utilisé pour calculer la distance de l'obstacle au capteur. drapeau est utilisé pour exécuter le buzzer lorsque l'obstacle est à 50 cm du capteur à ultrasons. Vous pouvez modifier cette «distance» en fonction de vos besoins ou de la taille de votre porte.

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

Le Code est très bien commenté par l'auteur de la bibliothèque NewPing.h et peut être facilement compris. De plus, vous pouvez consulter la page de la bibliothèque elle-même pour mieux la comprendre et utiliser cette bibliothèque pour réaliser un projet complexe à l'aide d'un capteur à ultrasons. Le code complet de ce projet d'alarme de porte est donné ci-dessous.

Principalement capteur à ultrasons est utilisé pour mesurer la distance de tout objet, mais ici, nous pouvons voir qu'il peut être utilisé comme alarme de sécurité ou alarme de porte avec Arduino. De même, nous pouvons créer de nombreux projets utiles en utilisant ceci comme: Indicateur et contrôleur de niveau d'eau automatiques utilisant Arduino