A pandemia da COVID-19 afetou gravemente a vida de milhões de pessoas em todo o mundo. Causou um aumento significativo na conscientização sobre saúde e melhor higiene. Como resultado, a indústria eletrónica tem registado uma rápida procura de dispositivos e eletrodomésticos sem contacto, como desinfetantes sem contacto ou dispensadores de sabão e portas automáticas.
Para este projeto, projetaremos uma campainha sem toque, que pode ser útil em residências ou escritórios. A campainha utiliza um sensor ultrassônico que pode ser facilmente montado com baixo custo.
Prototipamos o toque da campainha sem toque usando Arduino, o que significa que o código pode ser portado para qualquer plataforma compatível com Arduino.
Componentes necessários
1. Arduino UNO x1
2. Sensor ultrassônico HC-SR04 x1
3. Campainha x1
4. Tábua de ensaio
5. Conectando fios/fios de jumper
Conexões de circuito
Para montar a campainha sem toque, um sensor ultrassônico HC-SR04 e uma campainha são interligados com uma placa Arduino. Arduino UNO é usado para este projeto.
O sensor ultrassônico HC-SR04 possui quatro terminais: VCC, gatilho, eco e terra. Os terminais VCC e de aterramento do sensor são conectados a uma fonte de 5V DC e aterramento do Arduino. Os terminais de disparo e eco do sensor são conectados aos pinos 8 e 9 do Arduino, respectivamente. A campainha está conectada ao pino 7 do Arduino.
Diagrama de circuito
Esboço do Arduino
Como funciona o circuito
O toque da campainha sem toque permite que o usuário toque a campainha sem tocá-la. O sensor ultrassônico HC-SR04 tem interface com o Arduino para permitir operação sem contato.
O sensor pode detectar um obstáculo ou objeto que esteja a até 400 cm de distância. Consiste em dois transdutores ultrassônicos: um que transmite pulsos sonoros ultrassônicos de 40 kHz e outro que “escuta” os pulsos que vibram no obstáculo ou objeto. Ao medir a largura desses pulsos recebidos, o sensor avalia a distância do objeto.
O HC-SR04 é capaz de detecção sem contato a uma distância que varia entre 2 e 400 cm com precisão de 3 mm. O sensor requer 5Vs de tensão operacional, que é compatível com a maioria dos microcontroladores e placas Arduino.
Para este projeto, o HC-SR-04 é utilizado apenas para detecção sem contato até 10 cm. Esta distância é adequada para o uso da campainha sem contato como campainha de porta ou de mesa.
Uma campainha piezoelétrica faz interface com o Arduino e funciona como uma campainha. Ele está conectado para tocar quando um sinal lógico BAIXO é emitido pelo pino de interface do Arduino. Ele permanece silencioso quando uma lógica HIGH é aplicada do pino do Arduino ao campainha terminal.
O Arduino está programado para tocar a campainha quando o sensor ultrassônico detecta interferência a uma distância inferior a 10 cm. A campainha soa devido à aplicação de uma combinação de frequências de ondas quadradas em intervalos curtos. Essas ondas quadradas são geradas pelo GPIO do Arduino saída digital.
Como funciona o código
Comece o esboço do Arduino importando o NovoPing biblioteca. Esta biblioteca é útil para fazer a interface do sensor ultrassônico HC-SR04 com o Arduino. A biblioteca pode ser baixada como um arquivo ZIP no link acima.
Para instalar a biblioteca, basta abrir o IDE do Arduino, ir em Sketch > Incluir biblioteca > Adicionar biblioteca .ZIP e selecionar o arquivo ZIP NewPing que você acabou de baixar.
Siga esta etapa com as atribuições dos pinos, conectando o gatilho do sensor e os terminais de eco com a campainha.
Então, um objeto “sonar” (da classe NewPing) deve ser instanciado. E, uma variável “distância” deve ser declarada para armazenar a distância da detecção sem contato e uma variável “I”, que executa os contadores.
Na função setup , o pino da campainha é definido como saída e elevado para lógica HIGH usando a função digitalWrite . Na função loop , a distância até qualquer interferência é detectada usando o método ping_cm da classe NewPing.
Se a distância de detecção sem contato for inferior a 10 cm, a campainha toca gerando diferentes frequências de onda quadrada. Essas ondas quadradas são geradas escrevendo lógicas alternativas LOW e HIGH no pino da campainha – com diferentes atrasos de tempo. Finalmente, a campainha é colocada em silêncio aplicando uma lógica HIGH ao pino da campainha.
Resultados
(tagsParaTraduzir)Arduino
