使用PIR傳感器和Arduino的自動(dòng)開(kāi)門(mén)器系統

自動(dòng)開(kāi)門(mén)系統是一個(gè)基于PIR傳感器和Arduino的簡(jiǎn)單項目，它通過(guò)檢測人或物體來(lái)自動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉門(mén)。

你可能已經(jīng)在商場(chǎng)、電影院、醫院等地看到了自動(dòng)開(kāi)門(mén)系統，只要有人靠近門(mén)（大約2或3英尺），門(mén)就會(huì )自動(dòng)滑開(kāi)。一段時(shí)間后（約5至10秒），門(mén)會(huì )以反向滑動(dòng)的方式關(guān)閉。

這種自動(dòng)開(kāi)門(mén)系統非常有用，因為你不需要一個(gè)人站在門(mén)邊，每當有客人來(lái)的時(shí)候就把門(mén)打開(kāi)。另外，由于只有在人靠近門(mén)的時(shí)候才會(huì )開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)，所以空調的損失明顯減少。

因此，為了了解這個(gè)概念的潛力，我們使用Arduino和PIR傳感器實(shí)現了一個(gè)簡(jiǎn)單的自動(dòng)開(kāi)門(mén)系統。

概述

在自動(dòng)開(kāi)門(mén)系統中，主要部件或硬件是檢測人員的傳感器（在我們的例子中是檢測人員的運動(dòng)）。為了這個(gè)目的，我們將使用PIR運動(dòng)探測器傳感器。

我們已經(jīng)在Arduino PIR傳感器教程中看到了PIR傳感器是如何工作的，以及如何將PIR傳感器連接到Arduino上。

在繼續這個(gè)項目之前，我建議你先看一下Arduino PIR傳感器教程。

為了便于演示，我使用了一個(gè)CD托盤(pán)來(lái)復制門(mén)。每當PIR傳感器檢測到一個(gè)動(dòng)作時(shí)，CD托盤(pán)就會(huì )打開(kāi)，然后在一段時(shí)間后關(guān)閉。

為了控制CD盤(pán)中的5V直流電機，我使用了L298N電機驅動(dòng)模塊。我已經(jīng)做了一個(gè)關(guān)于使用Arduino和L298N電機驅動(dòng)模塊控制直流電機的教程。  

自動(dòng)開(kāi)門(mén)系統的電路圖

使用Arduino和PIR傳感器的自動(dòng)開(kāi)門(mén)裝置電路圖

自動(dòng)開(kāi)門(mén)系統所需的組件

Arduino UNO 

PIR傳感器  

L298N電機驅動(dòng)模塊 

帶5V馬達的CD托盤(pán)

面包板  

連接線(xiàn)  

電源  

部件描述

Arduino UNO

在這個(gè)項目中，Arduino UNO作為主要控制部分。它從PIR傳感器讀取數據，并根據PIR傳感器的數據激活L298N電機驅動(dòng)器。 

PIR傳感器

在PIR傳感器的幫助下完成對人類(lèi)運動(dòng)的檢測。

Arduino PIR傳感器

L298N馬達驅動(dòng)模塊

電機驅動(dòng)器是項目的一個(gè)重要部分，因為它負責驅動(dòng)門(mén)的電機（本例中為CD托盤(pán)電機）。在這個(gè)項目中，我們使用了非常常見(jiàn)和非常受歡迎的L298N電機驅動(dòng)模塊。

使用L298N電機驅動(dòng)模塊控制Arduino直流電機

電路設計

首先，PIR傳感器的數據輸出被連接到Arduino的數字引腳8。PIR傳感器的另外兩個(gè)引腳，即Vs和GND，分別連接到+5V和GND。

關(guān)于電機驅動(dòng)器，我們使用了L298N電機驅動(dòng)器模塊的第二通道。因此，L298N電機驅動(dòng)器的IN3和IN4被連接到Arduino的數字針腳2和3。

L298N模塊上的第二個(gè)電機的使能引腳連接到+5V。通常，所有的L298N模塊都有一個(gè)跳線(xiàn)，可以直接將使能針腳連接到+5V。你可以使用這個(gè)選項。

由于項目中使用的電機是5V的，所以我將5V電源連接到電機驅動(dòng)模塊。

最后，CD托盤(pán)的馬達被連接到L298N馬達驅動(dòng)模塊的OUT3和OUT4。  

自動(dòng)開(kāi)門(mén)系統的工作

使用Arduino和PIR傳感器的自動(dòng)開(kāi)門(mén)系統的工作非常簡(jiǎn)單。這個(gè)項目可以看作是Arduino PIR傳感器教程和Arduino L298N直流電機控制教程的延伸。

當PIR傳感器檢測到人的任何運動(dòng)時(shí)，其數據輸出引腳將變成高電平。由于這個(gè)引腳連接到Arduino，它將檢測到這個(gè)高電平信號，并了解到有人在靠近門(mén)。

然后Arduino立即激活L298N電機驅動(dòng)模塊來(lái)開(kāi)門(mén)。一段時(shí)間后（在這個(gè)項目中大約2到5秒），Arduino將再次激活電機驅動(dòng)器來(lái)關(guān)閉門(mén)。     

應用

基于A(yíng)rduino的自動(dòng)開(kāi)門(mén)系統是一個(gè)非常有用的項目，因為它使你能夠理解這種自動(dòng)開(kāi)門(mén)系統的概念以及它們如何工作。

這些系統已經(jīng)在許多地方被使用，如商場(chǎng)、劇院和醫院。

你可以在家里實(shí)現這個(gè)基于A(yíng)rduino的項目，如車(chē)庫門(mén)開(kāi)啟器、廁所蓋開(kāi)啟器、辦公室門(mén)開(kāi)啟器等。