Кейс заданий №6 (2 год обучения)
«Умный дом. Автоматическое открывание дверей»
Неделя 27-30 апреля 2020 г.
Практические навыки по сборке схем мы продолжим формировать, решая кейсы- задания на тему «САМОИЗОЛЯЦИЯ».
Задание «Пироэлектрический ИК датчик. Автоматическое открывание дверей»
Находясь на самоизоляции, мы все же вынуждены ходить в аптеку, магазин, выгуливать домашних животных. При этом возникает необходимость проходить через двери. В супермаркетах реализована функция бесконтактного автоматического управления входными дверями, как они работают? Можно ли с помощью электронного конструктора создать проект автоматического управления дверями?
Идеальные автоматические двери не только открываются и закрываются бесконтактно, но и не пропускают холод, дым, предотвращают травмирование, т.е. работают так https://www.youtube.com/watch?time_continue=107&v=AFrxeVEjekE&feature=emb_logo.
Для практического решения кейса в виртуальном конструкторе Тинкеркад* https://www.tinkercad.com/ мы используем пироэлектрический ИК (инфракрасный) датчик. Часто его называют датчиком движения.
Он состоит из пироэлектрического элемента, отличающегося высокой чувствительностью к наличию в зоне действия определенного уровня инфракрасного излучения. Чем выше температура объекта, тем больше излучение. Сверху PIR-датчика устанавливается полусфера, разделенная на несколько участков (линз), каждый из которых измеряет уровень излучения в своем секторе. Модуль, на котором установлен инфракрасный датчик движения дополнен предохранителями, резисторами и конденсаторами.
Принцип работы датчика движения следующий:
- Когда устройство сканирует пустое пространство, доза излучения, получаемая каждым элементом постоянна, как и напряжение;
- При появлении в зоне контроля человека, он первым делом попадает в зону обозрения первого элемента, на котором появляется положительный электрический импульс;
- Когда человек перемещается, вместе с ним перемещается и тепловое излучение, которое попадает уже на второй сенсор. Этот PIR-элемент генерирует уже отрицательный импульс;
- Разнонаправленные импульсы регистрируются электронной схемой датчика, которая делает вывод, что в поле зрения датчика находится человек.
Для практического воплощения идеи в нашем виртуальном конструкторе Тинкеркад* https://www.tinkercad.com/ мы соберем схему «Автоматическое управление сервоприводом».
Из набора нам потребуются:
- пироэлектрический ИК датчик;
- сервопривод;
- соединительные провода;
- контроллер Ардуино.
1. При сборке схемы воспользуемся макетной платой, так как и сервопривод, и датчик мы запитаем от Ардуино. Запомним, к каким пинам подключены выводы «сигнал» датчика и сервопривода.
2. Продумаем алгоритм действий. В бесконечном цикле при запуске программы планируем следующие действия:
- считываем «сигнал» с датчика и записываем его в переменную dath;
- проверяем УСЛОВИЕ: если dath соответствует «1» (высокий уровень), то поворачиваем сервопривод на 90 град (открываем двери) и ждем в течение времени достаточном для прохода человека*;
- если УСЛОВИЕ не выполняется (dath соответствует «0», т.е. движения в зоне датчика нет), то сервопривод устанавливается в положение 0 град (двери закрыты).**
*Выдержка времени в скетче может быть меньше для ускорения процесса моделирования.
** Выдержка времени в 15 мс добавляется, чтобы сервопривод успел занять свое положение.
С помощью кода пишем программу и проверяем работу схемы в режиме моделирования.
3. Подумайте, как сделать так, чтобы двери не открывались, если человек проходит вдоль дверей (проходит мимо, не желая заходить). Реализуйте свою идею в схеме.
Ваш проект автоматически сохранится в вашем аккаунте.
Ответы на задания пересылайте скриншотами ваших проектов на эл. почту elena.kutsenko.543@gmail.com или личным сообщением в ВК наставнику https://vk.com/id223332791.