ショッピングモールやその他の商業ビルで自動ドアオープナーを見たことがあるはずです。誰かが入り口に近づくとドアを開け、しばらくするとドアを閉めます。PIRセンサー、レーダーセンサー、レーザーセンサー、赤外線センサーなど、さまざまなシステムを作成するためにさまざまなテクノロジーを利用できます。このarduinoベースのプロジェクトでは、PIRセンサーを使用して同じシステムを複製しようとしました。
動き検知センサー（PIRセンサー）を使用してドアを開閉し、人体から放出された赤外線エネルギーを検知します。誰かがドアの前に来ると、センサーによって検出された赤外線エネルギーが変化し、誰かがドアに近づくたびにセンサーがドアを開くようにトリガーします。信号はさらにドアを制御するarduinounoに送信されます。
回路部品
- Arduino UNO
- 16x2 LCD
- PIRセンサー
- 接続線
- ブレッドボード
- 1k抵抗
- 電源
- モータードライバー
- CDケース（DVDトロリー）
PIRセンサー
PIRセンサーは熱の変化を検出し、変化を検出するたびに出力PINがHIGHになります。これらは、焦電またはIRモーションセンサーとも呼ばれます。
ここで、すべてのオブジェクトが加熱されるとある程度の赤外線を放射することに注意する必要があります。人間も体温のために赤外線を放射します。 PIRセンサー は、赤外線のわずかな変動を検出できます。物体がセンサー範囲を通過するたびに、空気と物体の間の摩擦のために赤外線が生成され、PIRに捕らえられます。
PIRセンサーの主成分は 、図に示す焦電センサー（プラスチックキャップの後ろの長方形の結晶）です。BISS0001（「マイクロパワーPIRモーションディテクターIC」）に加えて、PIRセンサーの構築に使用されるいくつかの抵抗器、コンデンサー、およびその他のコンポーネント。BISS0001 ICはセンサーから入力を受け取り、それに応じて出力ピンをHIGHまたはLOWにする処理を行います。
焦電センサーは2つに分割され、動きがない場合、両方の半分は同じ状態のままです。つまり、両方が同じレベルの赤外線を感知します。誰かが前半に入るとすぐに、半分の赤外線レベルが他の半分よりも大きくなり、これによりPIRが反応し、出力ピンがハイになります。
焦電センサーはプラスチック製のキャップで覆われており、内部には多くのフレネルレンズが配列されています。これらのレンズは、センサーが広範囲をカバーできるように湾曲しています。
回路図と説明
上の図は、arduinoベースのドアオープナー回路の接続を示しています。ここでは、PIRセンサーを使用して、Vcc、GND、Doutの3つの端子を持つ人間の動きを検知しています。Doutはarduinounoのピン番号14（A0）に直接接続されています。ステータスの表示には16x2LCDが使用されます。arduinoの13と12に接続されたLCDのRS、ENピンとデータピンD0-D7はarduinoデジタルピン番号11、10、9、8に接続されています。RWは直接グランドに接続されています。L293Dモータードライバーは、ゲートを開閉するためにarduinoのピン0と1に接続されています。ここの回路では、ゲートにモーターを使用しています。
プログラミングの説明
ここでプログラミングに使用される概念は非常に単純です。プログラムでは、デジタル入出力のみを使用しました。
DigitalReadは、PIRセンサーの出力を読み取るために使用されます。
その後、PIRセンサーが何らかの動きを感知すると、プログラムはゲートを開く、ゲートを停止する、ゲートを閉じる、ゲートを停止するコマンドを送信します。
以下のarduinoベースの自動ドアオープナーの完全なコードを参照してください。