شِفر (کود) آردوینو و ویدئو برای ماجیول حساس(حس کننده) حرکت HC-SR505 با ریلی

شِفر (کود) آردوینو و ویدئو برای ماجیول حساس(حس کننده) حرکت HC-SR505 با ریلی

در این آموزش، یک سیستم تشخیص حرکت با استفاده از حساس(حس کننده) HC-SR505 و یک ماجیول ریلی خواهیم ساخت. این راه‌اندازی به شما امکان می‌دهد دستگاه‌هایی مانند چراغ‌ها یا بیزرها را هنگام تشخیص حرکت روشن کنید. ریلی به‌عنوان یک کلید عمل می‌کند تا دستگاه‌های با ولتاژ بالا را به‌صورت ایمن کنترل کند. تا پایان این راهنما، یک راه‌اندازی حساس(حس کننده) حرکت عملیاتی خواهید داشت که می‌تواند بر اساس تشخیص حرکت انواع وسایل را فعال کند. برای درک بهتر، حتماً ویدیوی مرتبط را مشاهده کنید (در ویدیو در :00).

توضیح سخت‌افزار

اجزای اصلی این پروژه شامل حساس(حس کننده) حرکتی HC-SR505، ماجیول ریلی و برد آردوینو هستند. HC-SR505 یک حساس(حس کننده) فروسرخ غیرفعال (PIR) است که با حس کردن تغییرات در تابش فروسرخ حرکت را تشخیص می‌دهد. این حساس(حس کننده) با اندازه‌گیری گرمای ساطع شده از اجسام در میدان دید خود کار می‌کند. وقتی یک جسم متحرک تشخیص داده شود، حساس(حس کننده) سیگنالی به آردوینو ارسال می‌کند.

ماجیول ریلی برای کنترل یک دستگاه با ولتاژ بالا، مانند لامپ، استفاده می‌شود. این ماجیول به‌عنوان یک کلید الکتریکی عمل می‌کند و به آردوینو اجازه می‌دهد دستگاه را به‌صورت ایمن روشن یا خاموش کند. ریلی دو پیکربندی اصلی دارد: در حالت عادی باز (NO) و در حالت عادی بسته (NC)، که حالت پیش‌فرض هنگام غیرفعال بودن ریلی را تعیین می‌کنند.

جزئیات مشخصات فنی

تولیدکننده	HC-SR505
شماره قطعه	HC-SR505
ولتاژ منطق/ورودی-خروجی	3.3 ولت - 20 ولت
ولتاژ تغذیه	5 ولت
جریان خروجی (برای هر کانال)	20 mA
جریان پیک (به ازای هر کانال)	100 میلی‌آمپر
راهنمای فرکانس مدولاسیون پهنای پالس (PWM)	قابل اعمال نیست
آستانه‌های منطقی ورودی	0.3V (پایین) / 2.5V (بالا)
افت ولتاژ بر R_{درین-سورس (روشن)}/ اشباع	0.2V
محدودیت‌های حرارتی	+70 °C
بسته	ماجیول
یادداشت‌ها / انواع	ابعاد کوچک؛ مصرف توان کم

برای بارهای با جریان بالا، از دفع مناسب حرارت اطمینان حاصل کنید.
برای تغذیه پایدار از خازن‌های دکوپلینگ استفاده کنید.
در مورد اتصالات با ولتاژ بالا محتاط باشید؛ ایمنی را رعایت کنید.
قبل از اتصال به ریلی‌ها، حساس(حس کننده) را با خروجی‌های ساده آزمایش کنید.
جهت‌گیری حساس(حس کننده) PIR را برای تشخیص بهینه بررسی کنید.

دستورالعمل سیم‌کشی

Arduino wiring for HC-SR505 motion sensor

برای سیم‌کشی حساس(حس کننده) حرکت HC-SR505، ابتدا پایه تغذیه (با علامت +) را به خروجی 5V روی آردوینو خود وصل کنید. سپس پایه زمین (با علامت -) را به یکی از پایه‌های زمین آردوینو وصل کنید. پایه سیگنال (پایه وسط) باید به پایه دیجیتال 2 آردوینو متصل شود.

برای ماجیول ریلی، پایه VCC را به خروجی 5V آردوینو و پایه زمین را به زمین آردوینو وصل کنید. پایه ورودی ریلی باید به پایه دیجیتال 9 آردوینو متصل شود. در نهایت، پایه مثبت بیزر را به پایه دیجیتال 8 و پایه منفی آن را به زمین وصل کنید. مطمئن شوید پایه‌های مشترک (COM) و معمولاً باز (NO) ریلی را به‌طور مناسب وصل کرده‌اید تا دستگاه شما کنترل شود.

نمونه‌های شِفر (کود) و راهنمای گام‌به‌گام

شِفر (کود) این پروژه پایه‌های حساس(حس کننده)، بیزر و ریلی را مقداردهی اولیه می‌کند. این شِفر (کود) ازdigitalRead()تابعی برای بررسی حرکت و پاسخ‌دهی متناسب با آن. در زیر گزیده‌ای از تابع setup آمده است:


void setup() {
  Serial.begin(9600); // setup Serial Monitor
  pinMode(PIR, INPUT_PULLUP); // define pin as Input for sensor
  pinMode(BUZZER, OUTPUT); // define pin as OUTPUT for buzzer
  pinMode(RELAY, OUTPUT); // define pin as OUTPUT for relay
}

در این بخش، پایه‌ها در یکی از حالت‌های ورودی یا خروجی قرار می‌گیرند. اینSerial.begin(9600)برای اشکال‌زدایی، ارتباط سریال را مقداردهی اولیه می‌کند.

حلقهٔ اصلی برای وجود حرکت بررسی می‌کند و زمانی که حرکت تشخیص داده شود، بیزر و ریلی را فعال می‌کند. در اینجا یک گزیدهٔ متمرکز از تابع loop آمده است:


void loop() {
  int motion = digitalRead(PIR); // read the sensor
  if(motion) {
    Serial.println("Motion detected");
    digitalWrite(BUZZER, HIGH); // turn the buzzer ON
    digitalWrite(RELAY, LOW); // turn the relay ON
  } else {
    Serial.println("===nothing moves");
    digitalWrite(BUZZER, LOW); // keep the buzzer OFF
    digitalWrite(RELAY, HIGH); // turn the relay OFF
  }
  delay(500);
}

این بخش وضعیت حساس(حس کننده) PIR را می‌خواند و بر اساس حرکت تشخیص‌داده‌شده، بیزر و ریلی را فعال یا غیرفعال می‌کند. تأخیر 500 میلی‌ثانیه تضمین می‌کند که حلقه حساس(حس کننده) را در بازهٔ زمانی معقولی بررسی می‌کند.

نمایش / آنچه باید انتظار داشته باشید

وقتی حرکت تشخیص داده شود، چراغ متصل به ریلی روشن می‌شود و بیزر به صدا درمی‌آید. اگر حرکتی تشخیص داده نشود، ریلی چراغ را خاموش می‌کند و بیزر بی‌صدا خواهد بود. توجه داشته باشید که ماجیول HC-SR505 دارای تأخیر داخلی است که خروجی را برای مدت کوتاهی پس از تشخیص حرکت فعال نگه می‌دارد (تا 8 ثانیه) و این تأخیر قابل تنظیم نیست (در ویدئو در 5:30).