防盗报警器

学习目标:

1.理解避障传感器的工作原理并能正确使用“按钮”节点的自锁功能;

2.能正确连接并使用避障传感器,蜂鸣器,完成防盗报警器的制作;

3.能够正确配置所用到节点的参数。

一、项目描述

  随着社会的发展,科学技术的进步和安全防范意识的增强,人们越来越注重自身所处的环境是否安全。当家中无人或者仅有老人孩子在家时,必须考虑家庭成员生命和财产的绝对安全。本文简要通过对防盗报警器组成的硬件以及节点程序的介绍,来实现防盗报警器的工作。

图1 防盗报警器

二、项目分析

  完成防盗报警器的关键在于触发红外避障传感器工作,当其附近有人接近时,打开蜂鸣器,进行报警,以此来达到防盗的目的。这就要求避障传感器能够不间断的获得周围环境的人或物体与其相距的距离,通过判断人或物是否达到报警范围,以此来触发蜂鸣器。根据项目分析表1,我们可以更加清楚的了解此项目的实质。

表1 防盗报警器项目分析

项目名称

防盗报警器

项目功能

获取人或物是否在报警范围,当达到此范围后,蜂鸣器进行报警

器材清单

Arduino/Genuino101、扩展板、避障传感器、蜂鸣器、按钮

 

三、基础知识

 (一)红外避障传感器

  红外数字避障传感器是一种集发射与接收于一体的光电开关传感器,如2所示。数字信号的输出伴随传感器后侧指示灯亮的亮灭。该传感器具有探测距离远、受可见光干扰小等特点,可以广泛应用于机器人避障、互动媒体,预警报警等众多场合。

  红外数字避障传感器属于数字传感器,输出状态是0和1,即数字电路中的低电平和高电平,正常状态输出低电平,检测到目标输出高电平。

图 2 红外数字避障传感器

  (二)蜂鸣器

   数字蜂鸣器(图3)是Arduino/Genuino101传感器模块中最简单的发声装置,只要简单的高低电平信号就能够驱动。在制作预警和报警装置中,该蜂鸣器传感器是非常有必要使用的。

图3 蜂鸣器

四、实现过程

  (一)硬件连接

  准备好器材后将红外数字避障传感器、蜂鸣器、按钮、Arduino/Genuino101和扩展版连接起来,这里我们将红外数字避障传感器通连接到数字针脚0,蜂鸣器连接数字针脚8,按钮连接到数字针脚4,如图4所示。

图4 “防盗报警器”连接图

  (二)流程设计

  为了实现防盗报警器的功能,我们需要实时来判断外界环境情况,当人或物到达报警范围后,触发蜂鸣器开关,实现报警功能,参考程序如图5所示。

图5 “防盗报警器”参考程序

  (三)节点设置

  为了让红外避障传感器获取外界环境情况,我们需要按钮的自锁功能,当按下按钮时,红外避障传感器一直打开。双击“按钮”节点之后会出现如下图6所示的界面,我们设置其名称为“开关”,本例中数字引脚为4,功能类别选择“自锁按钮”作为下一节点的开关使用。

图6 “按钮”节点及其设置

  红外避障传感器节点主要来配置其数字引脚,本例中设置为0,以此来获得周围环境情况,将获取环境情况的间隔值设置为1000ms,节点配置如图7所示。

图7 “红外避障传感器”节点及其设置

  蜂鸣器节点来设置蜂鸣器模块的数字管脚接口,当红外避障传感器输出高电平时,实现报警功能,节点及其设置如图8所示。

图8 “蜂鸣器”节点及其设置

  (四)效果测试

  点击“部署”按钮,可以自己来改变环境周围情况,来试一试自制防盗报警器是否正常工作。如果不能产生预期的效果,可以老师或同学交流问题所在,最后分享自己的作品和经验。

五、挑战自我

  “防盗报警器”和“温度报警器”都可以划分为报警器范围内,我们是否可以用以有的节点和硬件材料,做出来更多的报警器呢?动手试试吧!

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