Campana automática con detección de objetos mediante Arduino

Detección automatizada de objetos mediante Arduino- Circuito y código de desafío

Los timbres son unidades de señalización habituales que se utilizan para alertar a la persona contenida en el edificio de que abra la puerta cuando llega alguien. Hoy en día se pueden ver timbres básicos en todas las casas, que hacen uso de un botón fácil y cuando se pulsa ese botón suena el timbre. El timbre que vamos a fabricar es totalmente diferente a eso. Vamos a hacer un timbre que sea automático, es decir, que detecte a alguien en la entrada, después de lo cual sonará. Podríamos utilizar un circuito bastante sencillo para llevar a cabo esta misión. Esta misión puede ser muy útil, ya que no siempre se da el caso de que una persona pueda golpear el timbre, por lo que será bueno que suene robóticamente tras detectar a la persona. Además, existe la flexibilidad de poder alterar el espacio de acuerdo a ti haciendo algunas modificaciones dentro del código que podrías estar utilizando para activar el timbre.

Podemos utilizar un sensor de ultrasonidos para detectar al individuo, tras lo cual damos la alerta utilizando un timbre. Como todos sabemos, los sensores ultrasónicos se utilizan para la medición de distancias con contacto corporal para distancias pequeñas. Por lo tanto, es uno de los mejores factores para hacer uso del sensor ultrasónico para la detección de objetos.

Elementos necesarios

• Módulo de sensor ultrasónico HC-SR04
• Arduino UNO
• Zumbador
• Cables puente

Diagrama del circuito del zumbador automático

Módulo de sensor ultrasónico

El módulo sensor que se utiliza aquí es el HC-SR04, que puede ser un sistema de ejercicio ultrasónico sin contacto. Este pequeño módulo es capaz de medir la casa en un rango de 2 cm a 400 cm. Es un sensor muy adecuado, medirá hasta 3 mm. El componente de detección está formado por un transmisor de ultrasonidos y un receptor de ultrasonidos. El ajuste es definitivamente sencillo. En primer lugar, el disparador IO envía una señal de etapa excesiva durante 10?s. A continuación, el módulo envía ocho ciclos de 40 kHz de sonido ultrasónico y observa si se vuelve a obtener o no la señal de latido. Y si la señal se obtiene, mediante una etapa excesiva, el intervalo de tiempo en que los disparos de la IO permanecen excesivos es el tiempo que transcurre desde el envío hasta la recepción de la señal. Para calcular el desfase, utilizaremos la fórmula que se indica a continuación. Lo dividimos por 2, ya que sólo tenemos que calcular el espacio entre el objeto y el sensor, pero el tiempo que obtendremos es el tiempo total que tarda la onda ultrasónica en llegar al impedimento, tras lo cual vuelve a alcanzar el sensor.

Distancia = (Tiempo de grado excesivo x Velocidad del sonido en el aire (340M/s)) / 2

Diagrama de tiempo

Como ya hemos comentado, el módulo funciona con el ECO del sonido. Para activar el módulo, se emite un impulso durante unos 10?s. Después, el módulo envía ocho ciclos de 40 kHz de sonido ultrasónico y comprueba su reflexión. Entonces, si hay algún impedimento, la señal choca con él y vuelve de nuevo al receptor. Y el espacio se calcula mediante una formulación fácil de la que se ha hablado anteriormente. Lo dividimos por dos, ya que el tiempo que tarda aquí es el tiempo completo para golpear el impedimento y volver de nuevo al receptor. El diagrama de sincronización de este sensor se indica a continuación:

Especificaciones técnicas

• Tensión de trabajo: 5V
• Presencia de trabajo: 15mA
• Frecuencia de trabajo: 40Hz
• Ángulo de medición: 15°
• Alcance: de 2 cm a 400 cm

Puesta en marcha asociada: Circuito conversor de 12V a 5V

Conexiones del sensor ultrasónico HC-SR04

• VCC: Alimentación del módulo (a veces +5V)
• Trig: Se utiliza para activar el módulo.
• Eco: Es una clavija o/p. Permanece excesivo durante el tiempo que la señal pasa del transmisor a la impedancia, tras lo cual vuelve de nuevo al receptor.
• GND: Conectado al suelo del circuito principal.

Como ya se ha dicho, el módulo funciona con el precepto del ECO sonoro. Así, después de conectar el módulo a cualquier microcontrolador, primero se dispara el módulo a través del pin Trig y se distribuye un pulso de sobrecarga durante 10?s. A continuación, nos anticipamos a la recepción de ECHO. El microcontrolador puede calcular el tiempo. Después, el espacio se calcula mediante la formulación mencionada.

Zumbador

El zumbador utilizado aquí es un zumbador pasivo de 5V. Es un zumbador piezoeléctrico. Un zumbador piezoeléctrico funciona con un precepto piezoeléctrico, es decir, cada vez que una posible distinción pasa por un material piezoeléctrico, se genera una variación de tensión. Este tipo de zumbador tiene dos cristales piezoeléctricos y están relacionados con dos conductores. Ahora bien, si aplicamos una posible distinción a lo largo de estos cristales, entonces empujan un conductor y tiran de otro. Este tira y afloja provoca vibraciones que, al invertirse, producen el sonido. Estos tipos de zumbadores suelen producir un sonido de 2kHz a 4kHz. Estos zumbadores pueden utilizarse para alarmas, alertas y muchas otras cosas. Estos zumbadores pueden estar simplemente relacionados con microcontroladores como Arduino, Raspberry pi. También puedes establecer la frecuencia del sonido que necesitas producir con el zumbador utilizando algunas capacidades dentro del código.

Arduino UNO

Arduino es un microcontrolador de suministro abierto, ampliamente empleado en diversas tareas integradas de pequeño y gran tamaño. El Arduino que se emplea en esta tarea es el Arduino-UNO. La razón para utilizar este Arduino es que es más barato y más sencillo de interconectar. La placa cuenta con 14 pines de E/S digitales y 6 pines analógicos. El microcontrolador es de código abierto, así que todo depende de la persona que quiera utilizarlo. Podrás modificar el tablero y el programa de software para adaptarlo a tus necesidades. El Arduino es muy fácil de programar. Simplemente debes conocer los fundamentos de la programación en C y también estarás listo. Interconectar sensores, motores y diferentes elementos digitales puede ser muy sencillo. Y una de las mejores mitades es que puedes añadir inmediatamente el código al tablero con un solo clic. Tienes que unirlo mediante el cable USB y configurar el IDE de Arduino. Ahora escribe el código en programación fácil y añádelo al tablero y ¡voilá! Funciona de verdad.

Interactuar con el timbre automatizado

La interfaz para esta misión puede ser muy sencilla. Sólo tienes que respetar el esquema del circuito. Une los pines Trig y Echo de los sensores ultrasónicos con A4 y A5 del Arduino UNO y VCC y GND con 5V y GND del Arduino. Ahora une un timbre con el Arduino. Primero une el terminal optimista del zumbador con el pin digital 8 del Arduino, luego une una resistencia de 100Ω con un terminal destructivo del zumbador, y después únelo a tierra. Ahora, ya está todo listo.

Código de programación de Arduino para un timbre automático

O codificación la mitad es tremendamente sencilla para esta misión.

En las dos primeras cepas, hemos esbozado macros para los pines A4 (pin 18) y A5 (pin 19) de Arduino, por lo que podemos utilizar estos nombres en lugar de utilizar los números de los pines.

#línea trigésimo octava

#línea eco 19

Ahora hemos perfilado la variable espacial "d" y la temporal "t" y las hemos inicializado con 0.

float t=0,d=0;

Ahora, dentro de las seis tensiones siguientes, estamos inicializando nuestro sensor ultrasónico, enviando el pulso de fase excesiva durante 10?s. Y como todos sabemos, después el sensor envía robóticamente ocho ciclos de 40kHz de sonido ultrasónico y comprueba su reflejo. Así que en la línea siguiente hemos obtenido la hora del sensor. En la línea siguiente estamos calculando la distancia mediante la formulación anterior. Ahora lo dividimos por 10000 porque el ritmo está en metros/segundos, así que tenemos que convertirlo en centímetros. En las cepas subsiguientes estamos comprobando la situación. Si encontramos un individuo dentro de d = 70 cm, entonces la campana puede estar encendida o probablemente estará apagada.

void loop() 
{
  digitalWrite(trig, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trig, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trig, LOW);
  t = pulseIn(echo, HIGH);
  d = t * 0.0340 / 2;
  d = t * 0.01330 / 2;
  if(d<=70)
  {
	digitalWrite(8,HIGH);
  }
  else
  {
	digitalWrite(8,LOW);
  }
  delay(1000);
}

Trabajo y funcionamiento

Después de escribir el código, añádelo al Arduino y también estarás listo. Ahora transmite cualquier objeto o tu mano en la entrada del sensor. Y dará alertas mediante un pitido. Podrás

Cuando inicializamos el componente de detección enviando el pulso de sobrefase durante 10?s, el componente de detección envía ocho ciclos ultrasónicos de 40 kHz y si estos ciclos son reflejados por algún impedimento, entonces se vuelven a reflejar en el receptor. Ahora, el componente de detección proporciona el tiempo necesario para cambiar la señal ultrasónica del transmisor al impedimento y del impedimento al receptor. Por tanto, utilizamos este tiempo para calcular el hogar entre el sensor y el impedimento.

Ajustamos nuestro programa a 70 cm de variación del sensor, por lo que si algún individuo se encuentra en esta variación puede ser detectado y el timbre funcionará en consecuencia. Si quieres aumentar o disminuir la variación, dale la distancia dentro de la situación y podrás estar preparado. Sin embargo, no olvides que el alcance del sensor ultrasónico es de 2 cm a 400 cm, así que no lo sobrepases. Si quieres añadir un LED al circuito para las alertas, puedes añadirlo con cualquier pin digital y añadir un sencillo digitalWrite() dentro de las circunstancias if y else, después de lo cual pon HIGH en if y LOW en else para que pueda encenderse y apagarse con respecto al zumbador.

Si quieres esto zumbador automático para que se vea bien, entonces haz un estuche utilizando cualquier campo de zapatos anticuado y pon todo el circuito dentro de él. Asegúrate de que el sensor debe estar sin recubrimiento.

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