امنیت همیشه یک نگرانی اصلی برای همه ما بوده است و بسیاری از سیستمهای امنیتی و نظارتی مبتنی بر فناوری Hi Tech و IoT در بازار موجود هستند. دزدگیر یا دزدگیر یکی از پروژه های کلاسیک و محبوب در بین دانشجویان و علاقمندان الکترونیک است. ما همچنین بسیاری از هشدارهای سارق را بر اساس فناوری های مختلف ساخته ایم :
امروز یک هشدار امنیتی دیگر را به لیست خود اضافه می کنیم که مبتنی بر سنسور اولتراسونیک است . این هشدار درب کنترل شده آردوینو را می توان در نزدیکی در نصب کرد تا حضور هر کسی در درب را تشخیص دهد. هر زمان که فردی در محدوده سنسور اولتراسونیک قرار می گیرد، آژیر شروع به بوق زدن می کند. شما می توانید محدوده تشخیص سنسور را با توجه به درب خود تنظیم کنید. این سیستم همچنین می تواند در خدمت تشخیص حرکت باشد .
قطعات مورد نیاز:
- تخته نان
- سنسور اولتراسونیک
- زنگ
- آردوینو مگا (هر مدلی)
- سیم های جامپر
- کابل USB برای آردوینو یا آداپتور 12 ولت، 1 آمپر.
ماژول سنسور اولتراسونیک:
سنسور اولتراسونیک HC-SR04 در اینجا برای تشخیص حضور هر شخصی در درب استفاده می شود. ماژول سنسور از فرستنده اولتراسونیک، گیرنده و مدار کنترل تشکیل شده است. سنسور اولتراسونیک از دو چشم دایره ای شکل تشکیل شده است که یکی برای انتقال امواج اولتراسونیک و دیگری برای دریافت آن استفاده می شود.
ما میتوانیم فاصله جسم را بر اساس زمان بازگشت موج اولتراسونیک به حسگر محاسبه کنیم. از آنجایی که زمان و سرعت صوت مشخص است، میتوان فاصله را با فرمول زیر محاسبه کرد.
- فاصله = (زمان x سرعت صدا) / 2
این مقدار بر دو تقسیم می شود زیرا موج به سمت جلو و عقب حرکت می کند و همان فاصله را پوشش می دهد. اما در این پروژه از کتابخانه NewPing.h استفاده کرده ایم و این کتابخانه این محاسبات را انجام می دهد و فقط باید از چند کلمه کلیدی استفاده کنیم که در قسمت برنامه نویسی در زیر توضیح داده شده است.
پروژه زیر را برای اندازه گیری فاصله هر جسم و درک درست عملکرد سنسور اولتراسونیک بررسی کنید:
- اندازه گیری فاصله مبتنی بر آردوینو با استفاده از سنسور اولتراسونیک
- اندازه گیری فاصله با استفاده از میکروکنترلر HC-SR04 و AVR
نمودار مدار و توضیح:
اتصالات مدار این هشدار آلتراسونیک بسیار ساده است. پایه ماشه سنسور اولتراسونیک به پین شماره متصل است. 12 آردوینو و پین اکو سنسور به پین شماره 11 آردوینو متصل است. Vcc سنسور به پایه 5 ولت آردوینو و GND سنسور به GND آردوینو متصل است. یک پایه زنگ به GND آردوینو و پایه دیگر به پایه هشتم آردوینو متصل است .
توضیح کار:
کار با این زنگ هشدار درب آردوینو بسیار آسان است. هر زمان که شخصی وارد مسیر/محدوده سنسور اولتراسونیک شود، میکروکنترلر فاصله جسم از سنسور را تشخیص میدهد و اگر جسم در محدوده تعریفشده باشد، سیگنال High را به زنگ میفرستد و آژیر شروع به بیپ میکند.
شما می توانید مدار را با قرار دادن هر چیزی در جلوی سنسور در محدوده آزمایش کنید، ویدیو را برای نمایش بررسی کنید. این عملکرد سنسور اولتراسونیک همچنین می تواند برای ساخت ربات جلوگیری از موانع استفاده شود .
توضیح برنامه نویسی:
در این پروژه ما از کتابخانه NewPing.h برای سنسور اولتراسونیک که توسط تیم اکل توسعه یافته است استفاده کرده ایم. اگرچه میتوانیم مانند پروژه قبلی خود از سنسور اولتراسونیک بدون این کتابخانه استفاده کنیم ، اما این کتابخانه ویژگیهای خوبی برای سنسور اولتراسونیک فراهم میکند و کدنویسی برای سنسور اولتراسونیک با استفاده از این کتابخانه آسان میشود. ما میتوانیم با استفاده از این کتابخانه به راحتی از عملکردهای حسگر اولتراسونیک بدون نوشتن خطوط کد زیاد استفاده کنیم. این مانند کتابخانه های دیگری است که برای رسیدگی به پیچیدگی در سطح پایین تر استفاده می شود.
#include <NewPing.h>
با مراجعه به این لینک می توانید تمامی ویژگی ها، موارد استفاده و کدهای نمونه این کتابخانه را بررسی کنید . همچنین صفحه رسمی آردوینو این کتابخانه را بررسی کنید.