Проектирование подсистемы охранной сигнализации системы "Умный дом"

Область применения и классификация датчиков движения. Разработка устройства, реагирующего на перемещение в пространстве. Реализация системы слежения с использованием пироэлектрического датчика и контроллера Arduino UNO. Вывод оповещения на экран монитора.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 07.11.2020
Размер файла 1,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского

«Харьковский авиационный институт»

Кафедра систем управления летательными аппаратами

Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе

на тему: «Проектирование подсистемы охранной сигнализации системы "Умный дом

по дисциплине: «Информационно-измерительные устройства»

Выполнил: студент Лещенко М.

Проверил доцент Паршин А.П.

Харьков - 2020

Содержание

Введение

1. Теоретические сведения

1.1 Принципы работы и классификация

1.1.1 Инфракрасный датчик движения

1.1.2 Ультразвуковой датчик

1.1.3 Радиоволновые датчики

1.1.4 Фотоэлектрический датчик

1.2 Взаимодействие с другими устройствами

1.3 Использование

1.3.1 Защита от проникновения

1.3.2 Автоматизация света

1.3.3 Автоматизация климата

2. Реализация проекта

2.1 Характеристики составляющих

2.2 Arduino Uno

2.2.1 Краткий обзор и принципиальная схема

2.2.2 Питание

2.2.3 Назначение входов и выходов

2.3 Пироэлектрический датчик движения hc-sr501

2.3.1 Назначение выводов

2.3.2 Назначение перемычек

2.3.3 Назначение дополнительных отверстий

2.4 Подключение инфракрасного датчика движения к Arduino

2.5 Написание кода

Выводы

Список использованной литературы

Введение

Современное время характеризуется стремительным развитием технологий. Жизнь человека благодаря этому становится все более комфортной и удобной. Есть возможность сэкономить значительное количество времени и физических сил. Большой популярностью пользуется такое устройство, как включатель с датчиком движения. Процесс многих действий можно значительно упростить, если предварительно установить на стене датчик движения - как только человек появляется в зоне действия такого приспособления, свет включается сам собой.

Датчик движения -- сигнализатор, фиксирующий перемещение объектов и используемый для контроля за окружающей обстановкой или автоматического запуска требуемых действий в ответ на перемещение объектов.. С его помощью можно хорошо экономить электричество. Это устройство также используется и в системах сигнализации, для определения нежелательных проникновений. Кроме этого их можно встретить и на производственных линиях, они там нужны для автоматизированного выполнения каких-либо технологических задач. Датчики движения иногда называют датчикам присутствия. Они широко применяются в повседневной жизни, прежде всего в домашней автоматизации, а также:

- Распознавания несанкционированного проникновения в помещение,

- Автоматизации освещения,

- Автоматизации климата.

Пример использования:

В двухэтажном доме датчик движения устанавливается на потолке или стене над лестницей так, чтобы в зоне его охвата оказался весь лестничный пролет, аналогично крепятся и осветительные приборы. Период включения освещения можно поставить небольшой - 1-3 минуты, так как человек не будет находится на лестнице продолжительное время. Чувствительность датчика устанавливается по следующему принципу: полное или частичное отсутствие постоянного уровня освещения - максимальная чувствительность, естественный уровень освещения - средняя или минимальная. В многоэтажном доме схема установки освещения делается подобно двухэтажному варианту для каждого лестничного пролета, то есть для лестницы на 3 этажа понадобится 2 датчика, для 4-х этажей - 3 датчика и так далее. Таким образом, при фиксировании движения на любом участке лестницы, соответствующий датчик движения будет включать освещение над этим участком и позволит Вам подниматься и спускаться по полностью освещенной лестнице, не заботясь о включении света.

В данной курсовой работе будет использован датчик движения HC-SR501. Этот модуль небольшой по размерам, потребляет малый ток и очень простой в использовании, а также лучше всего совместим с Arduino, благодаря чему его можно использовать и в устройствах с автономным питанием.

1. Теоретические сведения

1.1 Принципы работы и классификация

Работа датчика движения основана на анализе волн различных типов (акустических, оптических или радиоволн), поступающих на датчик из окружающей среды. В зависимости от типа используемой волны датчики движения делятся на:

- инфракрасные,

- ультразвуковые,

- фотоэлектрические, в которых применяется обычный свет,

- микроволновые,

- томографические, где используются радиоволны.

В зависимости от того, инициирует ли сенсор сам эти волны и анализирует их после отражения или только получает волны из внешнего мира, датчики делятся на активные, пассивные и комбинированные, когда одна часть датчика посылает волны, а отделённая от неё вторая получает их.

Большинство существующих датчиков движения представляет собой комбинацию этих критериев, причём датчики одного типа волн, как правило, используют один механизм их создания и обработки. Наиболее распространены: пассивные инфракрасные датчики (PIR), самые доступные и распространенные датчики движения в принципе, инфракрасные датчики составляют около 50 % применяемых по всему миру сенсоров движения; активные ультразвуковые, микроволновые и томографические датчики; комбинированные фотоэлектрический и инфракрасный датчики.

Каждый механизм имеет свои погрешности, время от времени допуская ложные тревоги. Чтобы снизить вероятность ложного срабатывания, датчики иногда объединяют две технологии в одном устройстве (например, инфракрасный и ультразвуковой). Однако это, в свою очередь, повышает уязвимость датчика, поскольку он становится менее чувствительным и может в результате не сработать, даже когда должен. Датчик движения может быть выполнен в одном корпусе и в разных корпусах (блок управления отдельно от датчика).

1.1.1 Инфракрасный датчик движения

Действие инфракрасного датчика основано на анализе теплового (инфракрасного) излучения. Пассивный инфракрасный датчик (PIR) при этом не испускает никакого излучения, а только анализирует входящие тепловые лучи.

Внутри датчика располагаются два чувствительных элемента, фиксирующих уровень инфракрасного излучения. Перед каждым установлена линза Френеля, которая фокусирует на нём падающие на датчик инфракрасные лучи.

Простейший датчик сконструирован так, что окружающее пространство «разделено» между двумя линзами, каждая из которых проецирует тепловое излучение из своей зоны ответственности на «свой» чувствительный элемент.

В обычных условиях поступающее на обе части датчика излучение примерно одинаково. Когда появляется тепловой объект (человек), он сначала попадает в поле зрения только одной части датчика, так что показания двух чувствительных элементов начинают различаться, и датчик делает вывод, что имело место движение.

В реальных условиях датчик с двумя линзами был бы слишком груб, поэтому на практике в датчиках устанавливают не одну пару линз, а несколько десятков. Они легко заметны на поверхности -- это ячеистая структура полупрозрачного окошка, за которым и располагаются чувствительные элементы. Для экономии места и материалов датчик конструируют так, что все линзы фокусируют входящее излучение только на двух чувствительных элементах. Таким образом окружающее пространство разделяется на зоны ответственности между парами линз, каждая из которых способна фиксировать движение в своей зоне. В качестве чувствительного элемента используются в основном пироэлектрические элементы.

Рисунок 1 - Принцип работы линзы Френеля

1.1.2 Ультразвуковой датчик

Ультразвуковой датчик основан на анализе звуковых волн за порогом человеческого восприятия. Специальный элемент внутри датчика регулярно испускает пучки ультразвуковых волн. Затем датчик переключается в режим приёма и ожидает возврата отраженных волн, после чего анализирует их. Если обстановка в зоне покрытия датчика осталась неизменной, посланные волны каждый раз возвращаются отраженными одинаково; но если начинается движение, то волны изменяются (эффект Доплера), на основании чего датчик делает вывод, что обстановка изменилась. Когда изменения превышают установленный порог чувствительности, датчик срабатывает. В качестве генератора ультразвука в датчике обычно используется кварцевый или керамический пьезоэлектрический элемент или специальная мембрана, вибрирующая под действием электростатического поля.

Рисунок 2 - Ультразвуковой датчик движения HC-SR04

1.1.3 Радиоволновые датчики

Томографические (радиоволновые) и микроволновые датчики действуют так же, как ультразвуковые, но анализируют отражение не акустических, а радиоволн.

Рисунок 3 - Микроволновый датчик движения BEMKO SES60WH

Поскольку радиоволны способны проходить через неметаллические преграды, например через стены и деревянную мебель, радиоволновые датчики пригодны для контроля пространства за такими преградами. Радиоволновые датчики достаточно дорогие, и потому их обычно используют для наблюдения за большими коммерческими площадями, к примеру за складскими помещениями.

1.1.4 Фотоэлектрический датчик

Принцип действия фотоэлектрического датчика основан на проверке прерывания пучка световых лучей, при затенении которого он срабатывает. Обычно этот датчик состоит из двух частей, одна из которых испускает свет, а другая принимает. В приёмной части находится фотоприёмник, в котором под действием падающего света возникает электрический ток. Когда световой пучок перекрывается каким-либо телом, на приёмник перестаёт падать свет, и датчик срабатывает. Известный пример использования такого датчика -- в турникетах метрополитена, которые захлопываются перед пассажирами при пересечении ими светового пучка без оплаты проезда. В фотоэлектрических датчиках часто используют невидимое инфракрасное излучение.

1.2 Взаимодействие с другими устройствами

Поскольку датчики лишь фиксируют изменения внешней среды, они почти всегда используются во взаимодействии с другими устройствами, которые при срабатывании датчика выполняют требуемые действия: включают тревогу, рассылают уведомления, включают или выключают освещение и другие приборы, изменяют параметры работы климатической техники или других устройств.

Если датчики движения (охранные извещатели) устанавливаются в составе комплексных охранных систем (пультовая охрана), связи между устройствами настраиваются уже при установке, а их дальнейшее взаимодействие происходит через контроллер, который поставщик (государственная вневедомственная охрана или частная охранная организация) устанавливает вместе с остальным оборудованием. Если пользователь приобретает датчики, сирены и умные выключатели от разных поставщиков и устанавливает их сам, контроллер также устанавливается самостоятельно. Вместе с контроллером поставщики предоставляют доступ к аккаунту на специализированном веб-портале и мобильному приложению, которые позволяют самостоятельно настроить уведомления и взаимодействие устройств.

1.3 Использование

1.3.1 Защита от проникновения

Датчик активирует сирену, когда фиксирует проникновение посторонних в помещение. Установленный в составе системы пультовой охраны датчик также отправляет сигнал тревоги в диспетчерский центр охранной организации, которая при необходимости высылает на место группу реагирования. Кроме того, в случае тревоги датчик может запустить отправку уведомления владельцу: SMS-, Email- или push-уведомление -- в зависимости от настроек. Датчик также может активировать видеонаблюдение, а в самостоятельно установленной системе также запустить любую другую функцию по усмотрению владельца: заблокировать замки до приезда правоохранителей, обесточить технику, отключить освещение и так далее.

1.3.2 Автоматизация света

В зависимости от того, фиксирует он движение в помещении или нет, датчик движения или присутствия может автоматически включать или выключать освещение и менять его яркость, сразу или с задержкой. В общем случае датчик через контроллер передает соответствующие команды на выключатель (формально датчик лишь сообщает контроллеру о том, что в помещении есть или нет движения, а уже контроллер в соответствии с оставленными владельцем инструкциями отдает нужные команды выключателям). Однако распространены и выключатели со встроенными датчиками движения; как правило, они используются в общественных и коммерческих пространствах: офисах, складах, подъездах. Вместо выключателя может использоваться любой другой контроллер освещения, например RGB-контроллер для управления светодиодной лентой или умная лампа.

1.3.3 Автоматизация климата

Сработавший датчик способен автоматически изменить мощность климатических систем в соответствии с инструкциями, указанными владельцем. Для этого он уведомляет контроллер о том, что зафиксировал движение или его отсутствие, а контроллер пускает в ход нужные алгоритмы, командуя климатическим устройствам включиться, отключиться или изменить параметры работы. Например, если зимой датчик обнаруживает присутствие людей в помещении, контроллер передаёт установленному на батарею терморегулятору или регулятору тёплого пола команду повысить температуру.

Рисунок 4 - датчик движения для освещения подъезда

2. Реализация проекта

2.1 Характеристики составляющих

Составляющие:

- Контроллер Arduino UNO [1 шт.]

- Пироэлектрический датчик движения hc-sr501 [1 шт.]

- Светодиод [1 шт.]

- Провода [3 шт.]

2.2 Arduino Uno

2.2.1 Краткий обзор и принципиальная схема

Arduino Uno - это устройство на основе микроконтроллера ATmega328.

Технические характеристики HC-SR501

Напряжение питания:

4.5-20 В

Ток потребления :

50 мА

Напряжение на выходе OUT:

HIGH - 3,3 В, LOW - 0 В

Интервал обнаружения:

3-7 м

Задержка после срабатывания:

5 -- 300 сек

Угол наблюдения:

до 120 градусов

Время блокировки до следующего замера:

2.5сек.

Режимы работы:

L -- одиночное срабатывание

H -- срабатывание при каждом событии

Рабочая температура

от -20 до +80C

Габариты

32x24x18 мм

В его состав входит все необходимое для удобной работы с микроконтроллером: 14 цифровых входов/выходов (из них 6 могут использоваться в качестве ШИМ-выходов), 6 аналоговых входов, кварцевый резонатор на 16 МГц, разъем USB, разъем питания, разъем для внутрисхемного программирования (ICSP) и кнопка сброса.

Для начала работы с уcтройством достаточно просто подать питание от AC/DC-адаптера или батарейки, либо подключить его к компьютеру посредством USB-кабеля. В отличие от всех предыдущих плат Ардуино, Uno в качестве преобразователя интерфейсов USB-UART использует микроконтроллер ATmega16U2 (ATmega8U2 до версии R2) вместо микросхемы FTDI. На плате Arduino Uno версии R2 для упрощения процесса обновления прошивки добавлен резистор, подтягивающий к земле линию HWB микроконтроллера 8U2.

Рисунок 5- принципиальная схема Arduino UNO

2.2.2 Питание

Arduino Uno может быть запитан от USB либо от внешнего источника питания - тип источника выбирается автоматически. В качестве внешнего источника питания (не USB) может использоваться сетевой AC/DC-адаптер или аккумулятор/батарея. Штекер адаптера (диаметр - 2.1мм, центральный контакт - положительный) необходимо вставить в соответствующий разъем питания на плате. В случае питания от аккумулятора/батареи, ее провода необходимо подсоединить к выводам Gnd и Vin разъема POWER. Напряжение внешнего источника питания может быть в пределах от 6 до 20 В. Однако, уменьшение напряжения питания ниже 7В приводит к уменьшению напряжения на выводе 5V, что может стать причиной нестабильной работы устройства. Использование напряжения больше 12В может приводить к перегреву стабилизатора напряжения и выходу платы из строя. С учетом этого, рекомендуется использовать источник питания с напряжением в диапазоне от 7 до 12В. Ниже перечислены выводы питания, расположенные на плате:

- VIN. Напряжение, поступающее в Arduino непосредственно от внешнего источника питания (не связано с 5В от USB или другим стабилизированным напряжением). Через этот вывод можно как подавать внешнее питание, так и потреблять ток, когда устройство запитано от внешнего адаптера.

- 5V. На вывод поступает напряжение 5В от стабилизатора напряжения на плате, вне независимости от того, как запитано устройство: от адаптера (7 - 12В), от USB (5В) или через вывод VIN (7 - 12В). Запитывать устройство через выводы 5V или 3V3 не рекомендуется, поскольку в этом случае не используется стабилизатор напряжения, что может привести к выходу платы из строя.

- 3V3. 3.3В, поступающие от стабилизатора напряжения на плате. Максимальный ток, потребляемый от этого вывода, составляет 50 мА.

- GND. Выводы земли.

- IOREF. Этот вывод предоставляет платам расширения информацию о рабочем напряжении микроконтроллера Ардуино. В зависимости от напряжения, считанного с вывода IOREF, плата расширения может переключиться на соответствующий источник питания либо задействовать преобразователи уровней, что позволит ей работать как с 5В, так и с 3.3В-устройствами.

2.2.3 Назначение входов и выходов

С использованием функций pinMode(), digitalWrite() и digitalRead() каждый из 14 цифровых выводов может работать в качестве входа или выхода. Уровень напряжения на выводах ограничен 5В. Максимальный ток, который может отдавать или потреблять один вывод, составляет 40 мА. Все выводы сопряжены с внутренними подтягивающими резисторами номиналом 20-50 кОм. Помимо этого, некоторые выводы Ардуино могут выполнять дополнительные функции:

- Последовательный интерфейс: выводы 0 (RX) и 1 (TX). Используются для получения (RX) и передачи (TX) данных по последовательному интерфейсу. Эти выводы соединены с соответствующими выводами микросхемы ATmega8U2, выполняющей роль преобразователя USB-UART.

- Внешние прерывания: выводы 2 и 3. Могут служить источниками прерываний, возникающих при фронте, спаде или при низком уровне сигнала на этих выводах. Для получения дополнительной информации см. функцию attachInterrupt().

- ШИМ: выводы 3, 5, 6, 9, 10 и 11. С помощью функции analogWrite() могут выводить 8-битные аналоговые значения в виде ШИМ-сигнала.

- Интерфейс SPI: выводы 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). С применением библиотеки SPI данные выводы могут осуществлять связь по интерфейсу SPI.

- Светодиод: 13. Встроенный светодиод, подсоединенный к выводу 13. При отправке значения HIGH светодиод включается, при отправке LOW - выключается.

В Arduino Uno есть 6 аналоговых входов (A0 - A5), каждый из которых может представить аналоговое напряжение в виде 10-битного числа (1024 различных значения). По умолчанию, измерение напряжения осуществляется относительно диапазона от 0 до 5 В. Тем не менее, верхнюю границу этого диапазона можно изменить, используя вывод AREF и функцию analogReference(). Помимо этого, некоторые из аналоговых входов имеют дополнительные функции:

- TWI: вывод A4 или SDA и вывод A5 или SCL. С использованием библиотеки Wire данные выводы могут осуществлять связь по интерфейсу TWI.

- AREF. Опорное напряжение для аналоговых входов. Может задействоваться функцией analogReference().

- Reset. Формирование низкого уровня (LOW) на этом выводе приведет к перезагрузке микроконтроллера. Обычно этот вывод служит для функционирования кнопки сброса на платах расширения.

Рисунок 6 - назначение контактов Arduino UNO

2.3 Пироэлектрический датчик движения hc-sr501

Принцип работы инфракрасного датчика движения HC-SR501 прост, при включении, датчик настраивается на «Нормальную» инфракрасное излучение в пределах своей зоны обнаружения.

Затем он ищет изменения, например человек прошел или переместился в пределах контролируемой зоны. Для определения инфракрасного излечение детектор использует пироэлектрический датчик.

Это устройство, которое генерирует электрический ток в ответ на прием инфракрасного излучения. Поскольку датчик не излучает сигнал (например, ранее упомянутый ультразвуковой датчик), его наказывают «пассивным». Когда обнаружено изменение, датчик HC-SR501 изменяет выходной сигнал.

Рисунок 7 - назначение контактов и настройка HC-SR501.

Для повышения чувствительности и эффективности датчика HC-SR501 используется метод фокусировки инфракрасного излечения на устройство, достигается, это с помощью «Линзы Френеля».

Линза выполнена из пластика и выполнена в виде купола и фактически состоит из нескольких небольших линз Френеля. Хоть пластик и полупрозрачен для человека, но на самом деле полностью прозрачен для инфракрасного света, поэтому он также служит в качестве фильтра. HC-SR501 -- недорогой датчик PIR, который полностью автономный, способный работать сам по себе или в сопряжении с микроконтроллером. Датчик имеет регулировку чувствительности, которая позволяет определять движение от 3 до 7 метров, а его выход можно настроить так, чтобы он оставался высоким в течение времени от 3 секунд до 5 минут. Так же, датчике имеет встроенный стабилизатор напряжения, поэтому он может питаться от постоянного напряжения от 4,5 до 20 вольт и потребляет небольшое количество тока.

Принципиальная электрическая схема

2.3.1 Назначение выводов

- VCC -- положительное напряжение постоянного тока от 4,5 до 20 В постоянного тока. - OUTPUT -- логический выход на 3,3 вольта. LOW не указывает на обнаружение, HIGH означает, что кто-то был обнаружен. - GND -- заземление.

На плате также установлены два потенциометра для настройки нескольких параметров: - SENSITIVITY -- устанавливает максимальное и минимальное расстояние (от 3 метров до 7 метров). - TIME (ВРЕМЯ) -- время, в течение которого выход будет оставаться HIGH после обнаружения. Минимум - 3 секунды, максимум 300 секунд.

2.3.2 Назначение перемычек

- H -- это настройка Hold или Repeat. В этом положении HC-SR501 будет продолжать выдавать сигнал HIGH, пока он продолжает обнаруживать движение. - L -- Это параметр прерывания или без повтора. В этом положении выход будет оставаться HIGH в течение периода, установленного настройкой потенциометра TIME.

2.3.3 Назначение дополнительных отверстий

- RT -- это предназначено для термистора или чувствительного к температуре резистора. Добавление этого позволяет использовать HC-SR501 в экстремальных температурах.

- RL -- это соединение для светозависимого резистора или фоторезистора. Добавляя компонент, HC-SR501 будет работать только в темноте, что является общим приложением для чувствительных к движению систем освещения.

2.4 Подключение инфракрасного датчика движения к Arduino

Подключение Pir-датчика к Ардуино выполняется в три этапа:

- Вывод GND (земля) на датчике соединяем с любым GND коннектором на Arduino.

- OUT (цифровой выход) на датчике соединяем с любым цифровым входом или выходом на Arduino.

- VCC (питание) на датчике соединяем с +5В на Arduino.

После подключения датчика он несколько секунд будет подавать ложные сигналы, а светодиод будет светиться. Нужно подождать, пока проходит настройка датчика.

Рисунок 8 - схема подключения HC-SR501 к Arduino

После этого нам нужно подключить светодиод к Arduino. Длинный контакт светодиода - положительный, короткий - отрицательный. Положительный контакт светодиода подключаем к одну из портов Arduino, а отрицательный к земле (GND).

2.5 Написание кода

Подключим Arduino к компьютеру при помощи USB порта. Запустим Arduino IDE.

Это программная среда разработки, использующая C++ и предназначенная для программирования всех плат Ардуино. После этого нам нужно написать код, благодаря которому устройство будет выполнять заданные функции.

Зададим базовые переменные. Для контакта, отвечающего за подключение датчика к Ардуино, и для светодиода. Так же, создадим переменную для хранения текущего состояния датчика:

int pirPin = 7; //контакт для подключения датчика к Arduino

int ledPin = 13; //использование стандартного светодиода

int val = 0; //переменная для хранения состояния датчика

Создадим функцию, в которой будет открыт сеанс связи с компьютером и определены контакты для датчика и светодиода:

void setup() {

Serial.begin(9600); //открыть сеанс связи з компьютером

pinMode(pirPin, INPUT); //определить выходной контакт для датчика

pinMode(ledPin, OUTPUT); //определить контакт со светодиодом как выход

}

Теперь нужно написать функцию, за счёт которой будет происходит считывание состояния датчика.

В ней должно быть условие IF, отвечающее за включение светодиода при обнаружении движения.

Помимо реакции светодиода, на экран нашего монитора будет выводиться слово "Motion", в случае движения. В случае его отсутствия - "No motion", соответственно.

Зададим задержку в одну секунду.

void loop() {

val = digitalRead(pirPin); //считываем состояние датчика

if (val == HIGH) { //если есть движение

digitalWrite(ledPin, HIGH); //включить светодиод

Serial.println("Motion!"); //передать на компьютер "Motion!"

}

else {

digitalWrite(ledPin, LOW); //иначе выключить светодиод

Serial.println("No motion"); //и передать компьютеру "No motion"

}

delay(1000); //подождать секунду

}

Полный листинг полученного кода:

int pirPin = 7; //контакт для подключения датчика к Arduino

int ledPin = 13; //использование стандартного светодиода

int val = 0; //переменная для хранения состояния датчика

void setup() {

Serial.begin(9600); //открыть сеанс связи з компьютером

pinMode(pirPin, INPUT); //определить выходной контакт для датчика

pinMode(ledPin, OUTPUT); //определить контакт со светодиодом как выход

}

void loop() {

val = digitalRead(pirPin); //считываем состояние датчика

if (val == HIGH) { //если есть движение

digitalWrite(ledPin, HIGH); //включить светодиод

Serial.println("Motion!"); //передать на компьютер "Motion!"

} датчик движение пироэлектрический контроллер монитор

else {

digitalWrite(ledPin, LOW); //иначе выключить светодиод

Serial.println("No motion"); //и передать компьютеру "No motion"

}

delay(1000); //подождать секунду

}

Осталось скомпилировать полученный код и загрузить его в Arduino.

Выводы

В наше время сложно представить офисы, магазины, и другие общественные заведения без разного вида датчиков. Датчики движения, обеспечивают удобство и безопасность, они стали появляться и в частных домах и квартирах, приближая их к званию умного дома. Возможно, уже в недалеком будущем каждый дом будет оснащен подобного род автоматикой, что позволит экономить как время, так и электроэнергию. В данной работе была реализована простейшая система слежения. Используя пироэлектрический датчик движения HC-SR501 и контроллер Arduino UNO, получили устройство, способное реагировать на перемещение объектов в пространстве, уведомлять об этом при помощи горящего светодиода и выводить оповещение на экран монитора. Применение подобной системы возможно для выполнения как охранной, так и автоматизирующей бытовые процессы функции. Главными особенностями и плюсами являются:

- Компактность. Устройство не занимает много места, а так же имеет достаточно легкий вес.

- Простота освоения. Благодаря простому подключению и среде разработки Arduino IDE, любой пользователь, ознакомленный с базовыми понятиями языка C++ способен не собрать и запрограммировать данную систему, но и усовершенствовать.

- Доступность. Все комплектующие системы продаются по доступным ценам и могут быть куплены во многих магазинах, специализирующихся на робототехнике.

- Надежность. Система может надежно функционировать в температурном диапазоне от от -20 до +80C.

- Безопасность. Система не потребляет много энергии и не вредит окружающей среде.

Список использованной литературы

1) Подлипинский В.С., Сабинин Ю.А., Юрчук Л.Ю. Элементы и устройства автоматики: Учебник. - СПб.: Политехника, 1995. - 472 с.

2) Саймон Монк. Программируем Arduino: учебник, 2016 - 272 с.

3) https://radioprog.ru/. Электронный ресурс, посвященный радиоэлектронике и программированию.

4) http://arduino.ru/. Электронный ресурс, русификация официального Сайта Ардуино.

5) http://psenyukov.ru/. Электронный ресурс, посвященный урокам программирования на Ардуино.

6) https://robotchip.ru/. Электронный ресурс, посвященный разработке на Ардуино.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Конструирование датчика пожароопасных ситуаций, с помощью которого возможно уменьшение количества пожаров в местах повышенной огнеопасности. Схема применения пироэлектрического датчика в устройстве охранной сигнализации. Расчет параметров печатной платы.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 24.10.2011

  • Алгоритм работы охранной сигнализаций. Датчик движения, звуковая сирена, реле, транзистор, резистор, конденсатор, цифровой сегментный индикатор. Изготовка домашней охранной сигнализации. Определение зон установки датчиков для обеспечения охраны объекта.

    дипломная работа [1,7 M], добавлен 22.07.2013

  • Специальные средства обнаружения движения. Разработка функциональной и электрической схем устройства. Характеристики микроконтроллера, кварцевого генератора, ультразвукового сонара. Модернизация пироэлектрического датчика. Изготовление печатной платы.

    дипломная работа [1,9 M], добавлен 11.08.2017

  • Назначение и область применения многоканальной системы сигнализации. Разработка структурной и принципиальной схемы данной системы, блока электропитания. Формирование печатной платы, компоновка устройства. Экономическое обоснование эффективности системы.

    дипломная работа [395,6 K], добавлен 23.10.2010

  • Разработка интегрированной системы сигнализации на базе использования оптико-электронных и звуковых извещателей применительно к условиям торгово-развлекательного комплекса. Расчет экономической эффективности от внедрения системы охранной сигнализации.

    дипломная работа [2,3 M], добавлен 05.11.2016

  • Тема работы: тактика оснащения объектов периметральными системами охранной сигнализации связана с оснащением объекта ограждением. Технические средства и системы защиты внешнего периметра объекта. Типы периметральных систем охранной сигнализации.

    реферат [21,4 K], добавлен 21.01.2009

  • Назначение и характеристики составных элементов объекта. Способы устранения недостатков системы "Умный дом". Определение элементов и связей между ними. Разработка структурной и иерархической схемы устройства. Работа подсистемы безопасности и управления.

    курсовая работа [184,8 K], добавлен 23.08.2016

  • Системы охранной сигнализации, учет специфики охраняемых объектов, определяемой концентрацией, важностью и стоимостью охраняемых материальных ценностей. Подгруппы охраняемых объектов. Термины и определения, используемые в системах охранной сигнализации.

    реферат [23,4 K], добавлен 21.01.2009

  • Обзор современного состояния систем охранной сигнализации. Характеристика комбинированных датчиков обнаружения технических средств охраны. Помехи, влияющие на работу одноканальных датчиков обнаружения. Оценка финансовых затрат на установку и эксплуатацию.

    дипломная работа [2,3 M], добавлен 05.11.2016

  • Разработка функциональной системы слежения, выбор элементов схемы, расчет передаточных функций. Построение ЛФЧХ и последовательного корректирующего звена. Исследование системы слежения на устойчивость, определение показателей качества полученной системы.

    курсовая работа [241,5 K], добавлен 23.08.2010

  • Современные системы пожарной сигнализации. Автономная и централизованная охрана объектов, расположенных во взрывоопасных зонах. Устройство искробезопасной электрической цепи. Централизованные системы оповещения о пожаре. Система охранной сигнализации.

    отчет по практике [980,2 K], добавлен 22.07.2012

  • Система охраны и технические средства объектов (имущества). Виды извещателей, формирующих сигналы тревоги и приемо-контрольный прибор. Расчет экономической эффективности от внедрения средств охранной сигнализации. Техника безопасности при эксплуатации.

    дипломная работа [375,1 K], добавлен 27.04.2009

  • Характеристика системы охранной сигнализации, особенности выбора микроконтроллера. Основные этапы развития микроэлектроники. Общая характеристика микроконтроллера PIC16F8776 фирмы Microchip: принцип действия, анализ структурной схемы устройства.

    курсовая работа [176,1 K], добавлен 23.12.2012

  • Анализ возможных способов применения автоматических систем охраны объектов связи различного назначения. Сравнительная оценка технических способов охраны военных объектов. Разработка структурной схемы системы охранной сигнализации приемного радиоцентра.

    дипломная работа [2,2 M], добавлен 20.11.2013

  • Назначение и область применения микромощного радиопередатчика для охранной сигнализации. Анализ схемы электрической принципиальной передатчика. Расчет электрических параметров печатных проводников. Расчет вибро- и ударопрочности. Технология сборки узла.

    курсовая работа [449,3 K], добавлен 29.05.2014

  • Разработка современной системы охранно-пожарной сигнализации. Интегрированная система охраны "Орион". Цифровая адресная охранно-пожарная система "Гриф-2000". Проектирование ОПС на основе системы с аналоговыми шлейфами, расчет стоимости монтажных работ.

    дипломная работа [2,2 M], добавлен 08.06.2013

  • Теоретический обзор существующих методов измерения влажности. Сравнительный обзор существующих подсистем контроля влажности, выбор датчика влажности. Описание датчика влажности QFM3160 и контроллера SYNCO 700. Разработка схемы и элементной базы датчика.

    дипломная работа [2,2 M], добавлен 13.10.2017

  • Состав и назначение подсистемы обнаружения. Классификация охранных извещателей. Виды помех и их возможные источники. Разработка структурной схемы системы охранной сигнализации участка периметра ядерной установки. Выбор места для установки извещателей.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 23.12.2014

  • Предназначение GSM-сигнализации для оповещения персонала зданий и сооружений о нарушении охранного режима и состояния пожарной обстановки при срабатывании пожарных датчиков. Основные направления работы над устройством, особенности его конфигурирования.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 10.11.2014

  • Процессы передачи сигнала от датчика к устройству управления. Назначение и технические характеристики охранной системы с цифровой индикацией. Разработка электрических структурной и принципиальной схем, выбор элементной базы. Расчет узлов и блоков.

    курсовая работа [325,9 K], добавлен 09.06.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.