Malý poplašný systém využívajúci dosku kompatibilnú so super tenkými Arduino!: 10 krokov

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-13 06:58

Dobrý deň, dnes urobíme malý úžasný projekt. Postavíme malé poplašné zariadenie, ktoré meria vzdialenosť medzi ním a predmetom pred ním. A keď sa predmet pohybuje nad nastavenú vzdialenosť, zariadenie vás upozorní hlasným bzučiakom.

Na výrobu malého poplašného zariadenia potrebujeme malé súčiastky, a preto sme použili PICO ako náš mikrokontrolér, pretože spĺňa naše potreby a je veľmi malý. Tiež sme použili bežne používané komponenty na čítanie vzdialenosti a dávanie signálu bzučiaku. Pokiaľ sa rozhodnete použiť uvedený kód, tento projekt vám bude trvať asi 45 minút.

Krok 1: Komponenty

• 1 doska PICO, k dispozícii na mellbell.cc (17 dolárov)
• 1 ultrazvukový senzor, ebay (1,03 dolára)
• 1 malý bzučiak 5 ~ 6 voltov, balík 10 na eBay (1,39 dolára)
• 3 LED diódy 5 mm (rôzne farby), balík 100 kusov na eBay (0,99 dolára)
• 4 330 ohmové odpory, balík 100 na eBay (1,08 dolára)
• 12 číslicových káblov, balík 40 na eBay (0,99 dolára)
• 1 mini breadboard, balík 5 kusov na eBay (2,52 dolára)

Krok 2: Ako fungujú ultrazvukové snímače

Pred pripojením a použitím ultrazvukového senzora sa naučíme, ako funguje:

• Najprv vyšle ultrazvukovú vlnu z prevodníka vysielača (ľavý prevodník). Ak je pred senzorom nejaký predmet, vlny na tento objekt narazia a vrátia sa späť do prevodníka prijímača (pravý prevodník)
• Potom mikrokontrolér vypočíta čas medzi odoslaním vĺn a ich prijatím. Potom mikrokontrolér vykoná niekoľko matematických výpočtov a zistí vzdialenosť medzi senzorom a objektom pred ním.
• Toto je vzorec používaný na získanie vzdialenosti v CM: (trvanie / 2) / 29,1 (matematiku za týmto vzorcom nájdete na obrázku vyššie).

Krok 3: Prepojenie ultrazvukového senzora s PICO

Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je pozrieť sa na svoje PICO a zistiť, čo s ním môžete urobiť. A ako vidíte, PICO má 5 digitálnych I/O pinov a 3 analógové vstupné piny. Ktoré budú použité nasledovne:

Vývody kolíkov ultrazvukového senzora:

• VCC (ultrazvukový senzor) - VCC (PICO)
• GND (ultrazvukový senzor) - GND (PICO)
• Spúšť (ultrazvukový snímač) - A1 (PICO)
• Echo (ultrazvukový senzor) - A0 (PICO)

Teraz stačí prepojiť ultrazvukový senzor s PICO a uistiť sa, že je všetko perfektné.

Krok 4: Náčrt ultrazvukového senzora

Teraz musíte vytvoriť program, ktorý odmeria vzdialenosť meranú ultrazvukovým senzorom a zobrazí ju na sériovom monitore. Aby ste mohli dostávať údaje a uistiť sa, že je všetko prepojené a funguje správne.

Vytvorte funkciu s názvom meraná vzdialenosť, ktorá je zodpovedná za meranie času medzi odoslaním signálu a jeho prijatím a za výpočet vzdialenosti. Hodnoty musíte tiež zobraziť na svojom sériovom monitore, aby ste mohli projekt ladiť v IDE.

Ak si to nechcete sami napísať, môžete si stiahnuť priložený program. Z vyššie uvedeného obrázku môžete tiež vidieť, ako by mali vyzerať hodnoty sériového monitora.

Krok 5: Pripojenie bzučiaka

Teraz, keď máte senzor, ktorý udáva vzdialenosť medzi ním a akýmkoľvek predmetom pred ním. S údajmi musíte niečo urobiť, a ako sme už povedali, budete počuť bzučiak, ktorý vydá hlasný zvuk, keď sa predmet pred senzorom dostane príliš ďaleko.

Práca s bzučiakmi je veľmi jednoduchá, pretože majú iba dva prevádzkové stavy, buď ZAPNUTÉ alebo VYPNUTÉ. Majú tiež iba dve nohy, jednu pozitívnu (dlhá noha) a druhú negatívnu (krátka noha).

• Keď je na bzučiak aplikované 5 V, zapne sa a vydá hlasný bzučivý zvuk.
• Keď je na bzučiak aplikované 0 V, vypne sa a nezaznie žiadny zvuk.

Krok 6: Programovanie bzučiaka

Chcete, aby bzučiak začal bzučať, keď sa objekt pred senzorom dostane ďalej ako 20 cm, a aby sa vypol, keď je objekt bližšie k 20 cm, „Môžete použiť ľubovoľnú vzdialenosť“.

Pripojený program obsahuje kód, ktorý získava údaje z ultrazvukového senzora a odosiela objednávky do bzučiaka. Majú začať vytvárať hluk, keď je objekt vzdialený viac ako 20 cm, a zastaviť, keď je bližšie.

Nezabudnite, že kód môžete prispôsobiť akýmkoľvek pravidlám a vzdialenostiam, ktoré chcete.

Krok 7: Pripojenie diód LED

Teraz chcete do svojho projektu pridať tri LED diódy, aby bol interaktívnejší a dynamickejší.

Použili sme bežné 5 mm diódy LED, ktoré majú iba dve nohy, kladnú (dlhá) a negatívnu (krátka). A keď na LED privedieme 5 V, zapne sa, keď použijeme 0 V, vypne sa. Môžete tu použiť akékoľvek LED diódy, ktoré chcete, a ak máte k tomu akékoľvek otázky, pokojne sa ich opýtajte.

Krok 8: Programovanie LED diód

V našom projekte sme použili 3 LED diódy, ktoré sa rozsvietia v závislosti od vzdialenosti medzi senzorom a predmetom pred ním.

Modrá dióda LED sa rozsvieti, keď je vzdialenosť menšia ako 10 cm. Žltá dióda LED sa rozsvieti, keď je vzdialenosť medzi 10 cm a 20 cm. Červená dióda LED sa rozsvieti, ak je vzdialenosť väčšia ako 20 cm.

A znova si pamätajte, že pravidlá, ktoré určujú, ako sa vaše LED diódy rozsvietia, si môžete prispôsobiť.

Krok 9: Pripojenie zdroja napájania

V tejto fáze chcete mať možnosť používať svoj malý alarm bez toho, aby ste ho museli nútene pripojiť k počítaču. Pridajte teda do svojho projektu 9V batériu a pripojte ju k svojmu PICO.

• Pozitívny červený vodič (batéria) - Vin (PICO)
• Negatívny čierny vodič (batéria) - GND (PICO)

A teraz bude váš poplašný systém funkčný bez toho, aby ste museli byť pripojení k počítaču.

Krok 10: Hotovo

Gratulujem Teraz máte zariadenie, ktoré vás upozorní na vzdialenosť objektu pred ním. Nezabudnite tiež, že si môžete prispôsobiť jeho pravidlá a zmeniť, ako a prečo bzučiak vydáva zvuk.

Nájdete nás na našej facebookovej stránke a na mellbell.cc. Neváhajte sa nás opýtať na akékoľvek otázky, radi vám ich zodpovieme:)