Ako vyrobiť bezpečnostný alarm pomocou PIR senzora a Arduina?

Pouličná kriminalita je v modernom storočí veľmi častá. Každý musí byť v bezpečí, keď je doma, či už spí v noci alebo cez deň. Na trhu je teda k dispozícii veľa bezpečnostných poplachových systémov. Tieto systémy sú veľmi efektívne, ale nákladné. A vlamač poplach alebo poplach narušiteľa je v podstate elektronické zariadenie, ktoré vydá poplach, keď zistí votrelca v domácnosti. Môžeme si vyrobiť poplachový obvod votrelca doma, ktorý bude takmer rovnako efektívny pre konkrétny rozsah vzdialenosti a bude mať veľmi nízke náklady.

Bezpečnostný alarm

Tento článok sa týka vytvárania alarmu votrelca pomocou senzorov Arduino a PIR. Keď PIR senzor detekuje votrelca, vyšle signál do Arduina a Arduino vydá alarm. Tento okruh je veľmi jednoduchý a bude navrhnutý na Veroboarde. Toto Veroboard bude nainštalovaný na tom mieste domu, kde je väčšie nebezpečenstvo votrelca dostať sa do domu.



Ako navrhnúť alarm narušiteľa založený na senzore PIR?

Najlepším spôsobom, ako zahájiť akýkoľvek projekt, je zostaviť zoznam komponentov a prejsť krátkou štúdiou týchto komponentov, pretože nikto nebude chcieť zostať uprostred projektu len kvôli chýbajúcemu komponentu. Urobme si zoznam komponentov, kúpme ich a môžeme začať s projektom. Pre zostavenie obvodu na hardvéri je preferovaná doska Vero Board, pretože ak zostavíme komponenty na nepájivej doske, môžu sa od nej odpojiť a obvod sa tak skráti, preto sa uprednostňuje Veroboard.



Krok 1: Zhromažďovanie komponentov (hardvér)

  • 10k-ohmový rezistor
  • LED
  • Bzučiak
  • 9V batéria
  • 9V klip na batériu
  • Veroboard
  • Pripojovacie vodiče
  • Digitálny multimetr

Krok 2: Potrebné komponenty (softvér)

  • Proteus 8 Professional (možno stiahnuť z Tu )

Po stiahnutí Proteus 8 Professional na ňom navrhnite obvod. Zahrnul som sem softvérové ​​simulácie, aby bolo pre začiatočníkov výhodné navrhnúť obvod a vykonať príslušné pripojenia na hardvéri.



Krok 3: Opracovanie obvodu

Fungovanie tohto obvodu je veľmi jednoduché. Najskôr je stav snímača PIR nastavený na LOW. znamená to, že nie je detekovaný žiadny pohyb. Keď bude PIR senzor detekovať pohyb, odošle signál do mikrokontroléra. Mikrokontrolér potom zapne bzučiak a LED diódu. Ak nie je detekovaný žiadny pohyb, LED a bzučiak zostanú vypnuté.

Krok 4: Zostavenie komponentov

Teraz, keď poznáme hlavné spojenia a tiež kompletný okruh nášho projektu, poďme ďalej a začnime vyrábať hardvér nášho projektu. Je potrebné mať na pamäti jednu vec, že ​​obvod musí byť kompaktný a komponenty musia byť umiestnené tak blízko.

  1. Vezmite Veroboard a jeho stranu potrite medeným povlakom škrabkou.
  2. Teraz umiestnite komponenty opatrne a dostatočne blízko, aby sa obvod obvodu nestal príliš veľkým
  3. Vezmite dva kúsky ženských hlavičiek a umiestnite ich na Veroboard takým spôsobom, aby sa vzdialenosť medzi nimi rovnala šírke nano dosky Arduino. Neskôr do týchto zásuviek pripojíme nano dosku Arduino.
  4. Opatrne urobte pripojenia pomocou spájkovačky. Ak pri vytváraní spojov dôjde k akejkoľvek chybe, pokúste sa spojku odpájať a spojku opäť správne spájkovať, nakoniec však musí byť spoj utiahnutý.
  5. Po vykonaní všetkých spojení vykonajte skúšku spojitosti. V elektronike je testom kontinuity kontrola elektrického obvodu s cieľom skontrolovať, či prúd tečie požadovanou cestou (či je to s istotou úplný obvod). Skúška spojitosti sa vykonáva nastavením malého napätia (zapojeného v súprave s diódou LED alebo rozruchom vytvárajúcim súčasť, napríklad piezoelektrický reproduktor) vybraným spôsobom.
  6. Ak test spojitosti vyhovuje, znamená to, že obvod je primerane vyrobený podľa želania. Teraz je pripravená na testovanie.
  7. Pripojte batériu k obvodu.

Teraz overte všetky pripojenia podľa schémy zapojenia nižšie:



Schéma zapojenia

Krok 5: Začíname s Arduino

Ak ešte nemáte skúsenosti s Arduino IDE, nebojte sa, pretože nižšie je vysvetlený krok za krokom postup nastavenia a používania Arduino IDE s doskou mikrokontroléra.

  1. Stiahnite si najnovšiu verziu Arduino IDE z Arduino.
  2. Pripojte dosku Arduino Nano k notebooku a otvorte ovládací panel. na ovládacom paneli kliknite na Hardvér a zvuk . Teraz kliknite na Zariadenia a tlačiarne. Tu nájdite port, ku ktorému je pripojená doska vášho mikrokontroléra. V mojom prípade to tak je COM14 ale na rôznych počítačoch je to iné.

    Hľadá sa prístav

  3. Kliknite na ponuku Nástroj. a nastavte dosku na Arduino Nano z rozbaľovacej ponuky.

    Nastavovacia doska

  4. V rovnakej ponuke nástrojov nastavte port na číslo portu, ktoré ste pozorovali predtým v priečinku Zariadenia a tlačiarne .

    Nastavuje sa port

  5. V tej istej ponuke nástrojov nastavte procesor na ATmega328P (starý bootloader).

    procesor

  6. Stiahnite si nižšie priložený kód a vložte ho do svojho Arduino IDE. Klikni na nahrať tlačidlo na vypálenie kódu na doske vášho mikrokontroléra.

    Nahrať

Ak chcete stiahnuť kód, kliknite tu.

Krok 6: Porozumenie Kódexu

Kód tohto projektu je celkom dobre komentovaný a veľmi ľahko pochopiteľný. Ale napriek tomu je to stručne vysvetlené nižšie.

1. Na začiatku sa inicializujú piny Arduina, ktoré sa neskôr pripoja k LED a bzučiaku. Deklaruje sa aj premenná, ktorá uloží niektoré hodnoty počas behu. Potom je počiatočný stav PIR nastavený na LOW, čo znamená, že sa povie, že pôvodne nebol detekovaný žiadny pohyb.

int ledPin = 5; // vyber pin pre LED int Buzzer = 6; // vyber pin pre Buzzer int inputPin = 2; // zvoliť vstupný pin (pre PIR senzor) int pirState = LOW; // začíname za predpokladu, že nebol zistený žiadny pohyb int val = 0; // premenná na načítanie a uloženie stavu kolíka pre ďalšie použitie

2. nastavenie neplatnosti () je funkcia, pri ktorej inicializujeme piny dosky Arduino na použitie ako VSTUP alebo VÝSTUP. V tejto funkcii je tiež nastavená prenosová rýchlosť. Prenosová rýchlosť je rýchlosť bitov za sekundu, ktorou mikrokontrolér komunikuje s externými zariadeniami.

void setup () {pinMode (ledPin, OUTPUT); // deklarovať LED ako výstupný pinMode (Bzučiak, VÝSTUP); // deklarovať Buzzer ako výstupný pinMode (inputPin, INPUT); // deklarovať senzor ako vstup Serial.begin (9600); // nastaviť prenosovú rýchlosť rovnú 9600}

3. neplatná slučka () je funkcia, ktorá beží znova a znova v slučke. V tejto funkcii je mikrokontrolér naprogramovaný, takže ak zistí pohyb, vyšle signál do bzučiaka a LED a zapne ich. Ak sa pohyb nezistí, neurobí nič.

void loop () {val = digitalRead (inputPin); // načítanie vstupnej hodnoty zo snímača PIR if (val == HIGH) // Ak je pohyb detekovaný pred {digitalWrite (ledPin, HIGH); // rozsvieti LED diódu digitalWrite (Buzzer, 1); // zapnutie oneskorenia bzučiaka (5 000); // vytvorí oneskorenie päť sekúnd if (pirState == LOW) {// ak je stav na začiatku nízky, znamená to, že predtým nebol detekovaný žiadny pohyb // práve sme zapli Serial.println ('Motion detekovaný!'); // Vytlačte na sériový monitor, že je detekovaný pohyb pirState = HIGH; // pirState je nastavený na HIGH}} else {digitalWrite (ledPin, LOW); // zhasnutie LED diódy digitalWrite (bzučiak, 0); // vypnite bzučiak if (pirState == HIGH) {// ak je stav pôvodne HIGH, znamená to, že bol detekovaný nejaký pohyb pred // práve sme vypli Serial.println ('Motion skončil!'); // Tlač na sériovom monitore, že pohyb má koniec pirState = LOW; // pirState je nastavený na LOW}}}

Takže to bol celý postup výroby bezpečnostného poplachového obvodu doma pomocou snímača PIR. Teraz môžete začať pracovať a vytvoriť si svoj vlastný nízkonákladový a efektívny bezpečnostný alarm.