Du skal have set automatiske døråbnere i indkøbscentre og andre kommercielle bygninger. De åbner døren, når nogen kommer nær indgangen og lukker den efter et stykke tid. Der findes en række teknologier til at fremstille sådanne slags systemer som PIR-sensorer, Radar-sensorer, Lasersensorer, Infrarøde sensorer osv. I dette arduino-baserede projekt har vi forsøgt at replikere det samme system ved hjælp af en PIR-sensor.
Den bruger en bevægelsesdetekterende sensor (PIR-sensor) til at åbne eller lukke døren, der registrerer den infrarøde energi, der er udeladt fra menneskets krop. Når nogen kommer foran døren, ændres den infrarøde energi, der registreres af sensoren, og det udløser sensoren til at åbne døren, når nogen nærmer sig døren. Signalet sendes yderligere til arduino uno, der styrer døren.
Kredsløbskomponenter
- Arduino UNO
- 16x2 LCD
- PIR-sensor
- Tilslutning af ledninger
- Brødbræt
- 1 k modstand
- Strømforsyning
- Motorchauffør
- CD-etui (DVD Troly)
PIR-sensor
PIR-sensoren registrerer enhver ændring i varmen, og når den registrerer en ændring, bliver dens output-PIN HØJ. De betegnes også som pyroelektriske eller IR bevægelsessensorer.
Her skal vi bemærke, at hvert objekt udsender en vis mængde infrarød, når det opvarmes. Human udsender også infrarød på grund af kropsvarme. PIR-sensorer kan registrere lille variation i infrarød. Hver gang en genstand passerer gennem sensorområdet, producerer den infrarød på grund af friktionen mellem luft og genstand og bliver fanget af PIR.
Hovedkomponenten i PIR-sensoren er den pyroelektriske sensor, der er vist i figuren (rektangulær krystal bag plastikhætten). Sammen med BISS0001 ("Micro Power PIR Motion Detector IC") bruges nogle modstande, kondensatorer og andre komponenter til at bygge PIR-sensor. BISS0001 IC tager input fra sensoren og behandler for at gøre output pin HIGH eller LOW i overensstemmelse hermed.
Pyroelektrisk sensor opdeles i to halvdele, når der ikke er nogen bevægelse, forbliver begge halvdele i samme tilstand, hvilket betyder, at begge registrerer det samme niveau af infrarødt. Så snart nogen kommer ind i første halvdel, bliver det infrarøde niveau på den ene halvdel større end den anden, og dette får PIR'er til at reagere og gør output pin høj.
Pyroelektrisk sensor er dækket af en plastikhætte, der har en række Fresnel-linser indeni. Disse linser er buede på en sådan måde, at sensoren kan dække et bredt spektrum.
Kredsløbsdiagram og forklaring
Forbindelser til arduino-baseret døråbnerkredsløb er vist i ovenstående diagram. Her bruges en PIR-sensor til at registrere menneskelig bevægelse, som har tre terminaler Vcc, GND og Dout. Dout er direkte forbundet med pin nummer 14 (A0) i arduino uno. Et 16x2 LCD bruges til at vise status. RS, EN-stifter på LCD tilsluttet 13 og 12 i arduino og datastifter D0-D7 er forbundet til arduino digitale pin-numre 11, 10, 9, 8. RW er direkte forbundet til jorden. L293D-motordriver er tilsluttet arduino pin 0 og 1 til åbning og lukning af porten. Her i kredsløb har vi brugt en motor til gate.
Programmering Forklaring
Konceptet, der bruges her til programmering, er meget simpelt. I programmet har vi kun brugt digital input output.
DigitalRead bruges til at læse output fra PIR-sensor.
Derefter, hvis PIR-sensor registrerer en bevægelse, sender programmet en kommando til at åbne port, stopport, lukkeport og stopport.
Se nedenfor den komplette kode for arduino-baseret automatisk døråbner.