สร้างประตูเปิดและปิดแบบตรวจจับตัวเองอัตโนมัติด้วย Arduino!: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

เคยต้องการที่จะเปิดประตูของคุณโดยอัตโนมัติเหมือนในภาพยนตร์ไซไฟหรือไม่? ตอนนี้คุณสามารถปฏิบัติตามคำแนะนำนี้ได้

ในคำแนะนำนี้ เราจะสร้างประตูที่สามารถเปิดและปิดโดยอัตโนมัติโดยที่คุณไม่ต้องสัมผัสประตู เซ็นเซอร์อัลตราโซนิกที่ประตูจะตรวจจับคุณจากระยะ 50 ซม. และจะเปิดประตูอัตโนมัติ ไม่ต้องแตะประตู เครื่องจะทำงานอัตโนมัติ!

**ถ้าคุณชอบคำแนะนำนี้โปรดลงคะแนนให้ฉันในการแข่งขัน!!**

สำหรับการสาธิตตรวจสอบวิดีโอ Youtube

www.youtube.com/watch?v=A_yJqOZcIQ0

สำหรับโครงการนี้เราต้องการ:

1x เขียงหั่นขนม

1x arduino

1x มอเตอร์ไฟฟ้า (ฉันใช้มอเตอร์กระจกหน้ารถเก่าจาก VW Golf 3)

1x แหล่งจ่ายไฟคอมพิวเตอร์

2x เซ็นเซอร์อัลตราโซนิก

เศษเหล็ก (เป็นไม้ได้ แต่จะแข็งน้อยกว่า)

สายไฟคู่

ชิ้นส่วนทั้งหมดเหล่านี้สามารถซื้อได้ในราคาต่ำกว่า 20 เหรียญ

ขั้นตอนที่ 1: รับและติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้า

ทางเลือกของมอเตอร์

ก่อนอื่นเราต้องมีมอเตอร์ไฟฟ้า มันสำคัญมากที่มอเตอร์ไฟฟ้าจะมีแรงบิดมากและความเร็วต่ำ นี่คือเหตุผลที่ฉันใช้มอเตอร์ปัดน้ำฝน มอเตอร์ปัดน้ำฝนของมอเตอร์ปัดน้ำฝนจากรถทุกคันจะทำ คุณยังสามารถใช้มอเตอร์กระแสตรงอีกตัวที่คุณวางอยู่รอบๆ ได้ แต่ให้แน่ใจว่ามีแรงบิดเพียงพอที่จะเคลื่อนประตู

พลังสู่มอเตอร์

มอเตอร์ DC 12 V ที่ฉันใช้อยู่สามารถกินไฟได้ถึง 12 A นี่คือเหตุผลที่มันแข็งแกร่งมาก แต่ตอนนี้มันต้องการแหล่งจ่ายไฟที่แข็งแกร่งเพื่อจ่ายไฟ นั่นคือที่มาของแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ ฉันใช้แหล่งจ่ายไฟ 300 วัตต์ แต่มีบางอย่างที่ต่ำกว่า/สูงกว่านั้นก็สามารถใช้ได้เช่นกัน มันจะให้ 12 A บนราง 12 V ซึ่งเพียงพอสำหรับมอเตอร์ DC ของเรา เพื่อให้ได้พลังงานจากมัน เราต้องย่อสายสีเขียวด้วยลวดสีดำก่อน ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นปุ่มเปิดปิด หากไม่มีแหล่งจ่ายไฟจะไม่เริ่มทำงาน ตรวจสอบภาพด้านบนเพื่อดูสายไฟและวิธีการสั้น

กลไกประตู

ในการเปิดประตูเราต้องสร้างกลไก ตรวจสอบภาพด้านบน ประกอบด้วยโลหะสองชิ้น ตัวหนึ่งยาว 20 ซม. อีกตัวยาว 25 ซม. มันอาจจะทำจากไม้ก็ได้ แต่ฉันไม่แน่ใจว่ามันแข็งแรงแค่ไหน สิ่งสำคัญคือมีสองจุดที่สามารถเคลื่อนที่ได้ หนึ่งคือส่วนที่ทั้งสองเชื่อมต่อกันและอีกชิ้นหนึ่งเป็นที่ที่ชิ้นส่วนที่ยาวกว่าเชื่อมต่อกับเสาประตู อีกด้านหนึ่งของชิ้นส่วนที่เล็กกว่าจะต้องติดตั้งบนมอเตอร์ไฟฟ้า เพราะฉันใช้ชิ้นส่วนที่เป็นโลหะ ฉันจึงเชื่อมมันเข้ากับมอเตอร์ อาจฟังดูไม่ชัดเจน แต่ถ้าคุณดูวิดีโอ ทุกอย่างจะชัดเจน

การติดตั้ง

หลังจากที่คุณสร้างกลไกแล้ว คุณต้องติดตั้งไว้ที่ประตูของคุณ ฉันได้ทำเช่นนี้โดยขันสกรูบางตัวที่อยู่เหนือตำแหน่งที่มอเตอร์ต้องไปก่อน จากนั้นฉันก็ผูกซิปและผูกมอเตอร์กับสกรูเหล่านี้ หลังจากนั้นฉันใช้กาวร้อนจำนวนมากเพื่อติดในความซับซ้อน ฉันได้ติดตั้งมอเตอร์ไว้ทางด้านขวาของศูนย์กลางของประตูประมาณ 10 ซม. และฉันได้ติดตั้งกลไกยาวสองสามซม. ทางด้านขวาของกึ่งกลางของเสาประตู

นี่เป็นส่วนที่ยากที่สุดของโครงการ หากคุณพบว่ามอเตอร์มีกำลังไม่เพียงพอในการเปิดประตูหรือประตูเปิดไม่สนิท ให้ลองเปลี่ยนตำแหน่งของมอเตอร์หรือเปลี่ยนความยาวของชิ้นส่วนกลไก

ขั้นตอนที่ 2: เตรียม Arduino Ready

ในฐานะที่เป็นสมองของโครงการนี้ ฉันใช้ Arduino UNO อุปกรณ์ที่รองรับ Arduino อื่น ๆ จะทำงานเหมือนกับ Arduino nano

ก่อนอื่นเราต้องดาวน์โหลดรหัสที่สามารถพบได้ใน github ของฉัน:

github.com/sieuwe1/AutomaticDoor

คลิกปุ่มโคลน/ดาวน์โหลดแล้วคลิกดาวน์โหลดเป็น ZIP

จากนั้นเปิดเครื่องรูดแพ็คเกจและเปิดไฟล์ AutomaticDoor.ino ด้วย Arduino IDE

จากนั้นอัปโหลดรหัสไปยังบอร์ด Arduino

ใน Arduino IDE คุณสามารถดูรหัสได้ ด้านบนในโค้ดมีส่วนกำหนดค่าเหมือนในภาพด้านบน มีสิ่งหนึ่งที่สำคัญมากคือตัวแปร MotorDelay อันนี้เป็นตัวกำหนดระยะเวลาที่มอเตอร์จะได้รับพลังงาน ยิ่งตัวแปรนี้นานขึ้น มอเตอร์ก็จะยิ่งหมุนนานขึ้น และมอเตอร์ก็หมุนนานขึ้น ประตูก็จะยิ่งเปิดมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นหากประตูเปิดไม่สนิทหรือกระแทกกับสิ่งใดสิ่งหนึ่ง เพราะหากเปิดประตูมาก ให้เปลี่ยนตัวแปรนี้ จากนั้นอัปโหลดรหัสอีกครั้งและดูว่าตอนนี้ทำงานถูกต้องหรือไม่

ขั้นตอนที่ 3: การสร้างคอนโทรลเลอร์และต่อสายทุกอย่างขึ้น

H สะพาน

เพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของมอเตอร์กระแสตรง เราต้องสร้างตัวควบคุมมอเตอร์ สำหรับสิ่งนี้เราใช้การกำหนดค่า H-bridge เหมือนในภาพด้านบน ฉันได้สร้างสะพาน H โดยใช้รีเลย์ 5v แต่คุณสามารถใช้มอสเฟต N-channel 4 ตัวได้เช่นกัน เพียงแค่สร้างมันขึ้นมาเหมือนแผนผังด้านบน และตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ใช้สายไฟที่หนาและส่วนประกอบที่มีกำลังไฟสูง หากคุณกำลังใช้มอสเฟต ฉันขอแนะนำให้ใช้ IRFZ44n เพราะพวกมันทำงานในระดับตรรกะ

หลังจากสะพาน H เสร็จสิ้น เราต้องเชื่อมต่อสายไฟสองสามเส้น ต่อคอยล์พินจากรีเลย์ (ตามภาพที่ 2 ด้านบน) A1 และ B2 เข้าด้วยกัน และ B1 และ A2 เข้าด้วยกัน หากคุณกำลังสร้าง mosfet H-bridge ให้เชื่อมต่อหมุดเกทเข้าด้วยกันเหมือนในสะพานรีเลย์ H

หากคุณยังไม่เข้าใจสะพาน H ให้ดูวิดีโอด้านล่างนี้

www.youtube.com/watch?v=iYafyPZ15g8

แผนผัง

ตอนนี้เรามี H-bridge แล้ว เราต้องเชื่อมต่อกับ Arduino ทำตามแผนผังในรูปภาพและเชื่อมต่อสิ่งอื่นทั้งหมดเข้าด้วยกัน

หากคุณต่อสายทุกอย่างแล้ว ให้วางเซ็นเซอร์อัลตราโซนิกตัวหนึ่งไว้ที่ด้านหนึ่งของประตูและอีกด้านหนึ่ง

หากประตูเปิดในขณะที่จำเป็นต้องปิดและสลับสายไฟที่พิน 8 และ 9

ขั้นตอนที่ 4: เสร็จสิ้น

หวังว่าจะไม่ยาก หากคุณทำทุกอย่างถูกต้อง แสดงว่าคุณมีประตู SciFi เป็นของตัวเองแล้ว! หากบางสิ่งยังคงไม่ทำงาน เพียงแค่ส่งข้อความถึงฉัน ฉันยินดีที่จะช่วยเหลือ

โปรเจ็กต์นี้จะได้รับการอัปเดตที่ประตูจะเปิดโดยอัตโนมัติเมื่อคุณพูดว่า: "เฮ้ Cortana โปรดเปิดประตู" ดังนั้นคอยติดตามสิ่งนั้น

ในระหว่างนี้ ลองดูโปรเจ็กต์อื่นๆ ของฉันที่เกี่ยวข้องกับระบบอัตโนมัติในบ้านด้วย