Tự động mở và đóng cửa bằng cảm biến tự động với Arduino !: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Bạn đã bao giờ muốn mở cửa tự động giống như trong các bộ phim khoa học viễn tưởng? Bây giờ bạn có thể làm theo hướng dẫn này

Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ xây dựng một cánh cửa có thể mở và đóng tự động mà bạn không cần chạm vào cửa. Cảm biến siêu âm trên cửa sẽ phát hiện bạn từ khoảng cách 50 cm và sẽ mở cửa tự động. Bạn không cần phải chạm vào cánh cửa, nó sẽ làm mọi thứ tự động!

** Nếu bạn thích hướng dẫn này, hãy bình chọn cho tôi trong cuộc thi !! **

Để có phần trình diễn, hãy xem video trên Youtube

www.youtube.com/watch?v=A_yJqOZcIQ0

Đối với dự án này, chúng tôi cần:

1x breadboard

1x arduino

1x Động cơ điện (Tôi đang sử dụng động cơ kính chắn gió cũ của VW Golf 3)

1x Nguồn cung cấp máy tính

Cảm biến siêu âm 2x

Một miếng kim loại (Có thể là gỗ nhưng sẽ kém bền hơn)

Một vài dây

Tất cả những bộ phận này có thể được bán với giá dưới 20 đô la.

Bước 1: Nhận và lắp động cơ điện

Lựa chọn động cơ

Trước hết chúng ta cần một động cơ điện. Điều rất quan trọng là động cơ điện có nhiều mô-men xoắn và tốc độ thấp. Đây là lý do tại sao tôi đang sử dụng động cơ gạt nước kính chắn gió. Bất kỳ động cơ gạt nước kính chắn gió nào của xe ô tô sẽ làm được. Bạn cũng có thể sử dụng một động cơ DC khác mà bạn có, nhưng chỉ cần đảm bảo rằng nó có đủ mô-men xoắn để di chuyển cửa.

Cấp điện cho động cơ

Động cơ DC 12 V mà tôi đang sử dụng có thể sử dụng nguồn điện tối đa 12 A. Đây là lý do tại sao nó rất mạnh nhưng bây giờ nó cần một nguồn điện mạnh để cung cấp năng lượng cho nó. Đó là nơi cấp nguồn Máy tính. Tôi đang sử dụng nguồn điện 300 watt nhưng thứ gì đó thấp hơn / cao hơn mức đó cũng có thể hoạt động. Nó sẽ cung cấp 12 A trên thanh ray 12 V của nó, rất nhiều cho động cơ DC của chúng tôi. Để có được nguồn điện từ nó, trước tiên chúng ta phải nối ngắn dây màu xanh lá cây với một dây màu đen. Điều này sẽ hoạt động như nút nguồn. Nếu không có nó, nguồn điện sẽ không khởi động. Kiểm tra hình trên để xem dây và cách ngắn nó.

Cơ chế cửa

Để mở được cánh cửa, chúng ta cần xây dựng một cơ chế. Kiểm tra các hình ảnh trên. Nó bao gồm hai miếng kim loại. Một cái dài 20 cm và cái kia dài 25 cm. Nó cũng có thể được làm từ gỗ nhưng tôi không chắc nó chắc chắn đến mức nào. Điều quan trọng là có hai điểm có thể di chuyển. Một là nơi hai mảnh kết nối với nhau và một là nơi mà mảnh dài hơn kết nối với trụ cửa. Mặt còn lại của mảnh nhỏ hơn cần được gắn vào động cơ điện. Vì tôi đang sử dụng các bộ phận kim loại nên tôi đã hàn nó vào động cơ. Điều này nghe có vẻ hơi không rõ ràng nhưng nếu bạn xem video thì sẽ rõ tất cả.

Gắn

Sau khi đã tạo xong cơ chế, bạn cần gắn nó lên cửa. Tôi đã thực hiện điều này trước tiên bằng cách vặn một số vít ở trên nơi động cơ cần đi. Sau đó, tôi có một số dây buộc zip và zip buộc động cơ vào những con vít này. Sau đó, tôi đã sử dụng rất nhiều keo nóng để gắn kết phức tạp. Tôi đã lắp động cơ khoảng 10 cm ở bên phải tâm cửa và tôi đã lắp đoạn dài của cơ cấu vài cm ở bên phải tâm của trụ cửa.

Đây là phần khó nhất của dự án. Nếu bạn thấy rằng động cơ không đủ điện để mở cửa hoặc cửa không mở hoàn toàn, hãy thử thay đổi vị trí của động cơ hoặc thay đổi chiều dài của các miếng cơ cấu.

Bước 2: Chuẩn bị Arduino

Là bộ não của dự án này, tôi đang sử dụng Arduino UNO. Bất kỳ thiết bị tương thích Arduino nào khác sẽ hoạt động giống như Arduino nano.

Trước tiên, chúng tôi phải tải xuống mã mà có thể tìm thấy trên github của tôi:

github.com/sieuwe1/AutomaticDoor

Nhấp vào nút sao chép / tải xuống và nhấp vào tải xuống dưới dạng ZIP.

Sau đó giải nén gói và mở tệp AutomaticDoor.ino bằng Arduino IDE.

Sau đó tải mã lên bảng arduino

Trong IDE Arduino, bạn có thể thấy mã. Ở trên trong đoạn mã có một phần cấu hình giống như trong hình trên. Có một điều rất quan trọng đó là biến MotorDelay. Điều này quyết định thời gian động cơ có điện. Biến này càng dài thì động cơ quay càng lâu và động cơ quay càng lâu thì cửa mở càng nhiều. Vì vậy, nếu cánh cửa mở ra không hoàn toàn hoặc nếu nó đập vào một cái gì đó, bởi vì nếu nó mở ra nhiều, hãy thay đổi biến này. Sau đó, tải mã lên một lần nữa và xem liệu nó có hoạt động chính xác ngay bây giờ hay không.

Bước 3: Làm cho Bộ điều khiển và kết nối mọi thứ

Cầu chữ H

Để điều khiển chuyển động của động cơ điện một chiều ta phải xây dựng một bộ điều khiển động cơ. Đối với điều này, chúng tôi sử dụng cấu hình cầu H như trong các hình trên. Tôi đã xây dựng một cầu H sử dụng rơ le 5v nhưng bạn cũng có thể sử dụng 4 mosfet kênh N. Chỉ cần xây dựng nó giống như sơ đồ ở trên và đảm bảo sử dụng dây dày và các thành phần cường độ dòng điện cao. Nếu bạn đang sử dụng mosfet, tôi khuyên bạn nên sử dụng IRFZ44n vì chúng được vận hành ở mức logic.

Sau khi cây cầu H hoàn thành, chúng ta cần kết nối một vài dây. Nối các chân cuộn dây từ rơ le (theo hình thứ 2 ở trên) A1 và B2 với nhau và B1 và A2 với nhau. Nếu bạn đang làm một cầu H mosfet, hãy kết nối các chân Cổng với nhau như trong cầu H tiếp sức.

Nếu bạn vẫn chưa hiểu về cầu chữ H, hãy xem video này bên dưới.

www.youtube.com/watch?v=iYafyPZ15g8

Sơ đồ

Bây giờ chúng ta có H-bridge mà chúng ta cần để kết nối nó với Arduino. Thực hiện theo sơ đồ trong hình và kết nối tất cả những thứ khác với.

Nếu bạn đã kết nối mọi thứ, hãy đặt một cảm biến siêu âm ở một bên của cánh cửa và bên kia ở phía bên kia.

Nếu cửa đang mở trong khi cần đóng và ngược lại, hãy chuyển các dây trên chốt 8 và 9

Bước 4: Hoàn thành của bạn

Hy vọng nó không phải là khó khăn. Nếu bạn đã làm mọi thứ chính xác, bây giờ bạn đã có cánh cửa SciFi của riêng mình! Nếu cái gì đó vẫn không hoạt động, chỉ cần gửi cho tôi một tin nhắn, tôi sẵn lòng trợ giúp.

Dự án này sẽ nhận được bản cập nhật mà cửa sẽ tự động mở khi bạn nói: "Này Cortana, vui lòng mở cửa". Vì vậy, hãy theo dõi cho điều đó

Trong thời gian này, hãy xem các dự án khác của tôi cũng liên quan đến tự động hóa nhà.