基于單片機(jī)和HC-SR04設(shè)計(jì)的超聲波防盜報(bào)警器

我們知道，如果使用光學(xué)的報(bào)警器，在范圍和靈敏度上比較難以控制。單片機(jī)開(kāi)發(fā)工程師們分享了一個(gè)基于單片機(jī)開(kāi)發(fā)的超聲波防盜報(bào)警器方案。該方案不僅可以用作超聲波防盜報(bào)警器，在有人入侵時(shí)發(fā)出警報(bào)，有助于保護(hù)您的房屋。此外，也能將其作為電子門鈴。

該超聲波防盜報(bào)警器方案使用發(fā)射器和接收器模塊來(lái)發(fā)射信號(hào)。因此，只要有訪客進(jìn)入超聲波傳感器的路徑/范圍，單片機(jī)就會(huì)檢測(cè)到物體與傳感器的距離。如果對(duì)象在定義的范圍內(nèi)，它將向蜂鳴器發(fā)送信號(hào)并開(kāi)始報(bào)警。

一、超聲波防盜報(bào)警器方案所需組件

1.超聲波傳感器（HC-SR04）；

2.蜂鳴器；

3.Arduino UNO通用板；

4.跨接線若干：公對(duì)公，公對(duì)母；

5.Arduino或USB電纜；

6.12V適配器或5-9V電源。

二、什么是超聲波傳感器HC-SR04？

該傳感器模塊由超聲波發(fā)射器組成。其中一個(gè)是接收器，另一個(gè)是控制電路?；旧希鼈兛雌饋?lái)就像一對(duì)圓眼，一只眼睛用來(lái)發(fā)射超聲波，另一只用來(lái)接收反射波。

基本上，超聲波傳感器的工作方式是：

當(dāng)我們將觸發(fā)引腳高電平閃爍一小段時(shí)間（在這種情況下為1000微秒）時(shí)，傳感器將在已知時(shí)間發(fā)送超聲波（假設(shè)t1）

。該波將到達(dá)物體并在另一個(gè)已知時(shí)間（t2）反射回接收器傳感器。當(dāng)然，讓我們假設(shè)

t3 = t2-t1

t3等于波到達(dá)物體并返回所需的時(shí)間，因此（3/2 * t）是波到達(dá)物體所需的時(shí)間。最重要的是，我們知道聲速為340

m/s或29.1cm/ms，因此我們可以得到以cm為單位的距離。

當(dāng)然，利用超聲波返回的時(shí)間，我們可以計(jì)算出物體的距離。從現(xiàn)在起，我們知道了聲音的時(shí)間和速度，因此可以通過(guò)以下公式計(jì)算距離。

距離=（時(shí)間x聲速）/ 2

由于波傳播兩次以覆蓋相同的距離，因此該值除以2。

三、電路圖及說(shuō)明

首先，需要按照以下所示的骨架圖連接所有組件。

步驟1：連接傳感器。

（1）將Vcc連接到Vin；

（2）GND至GND；

（3）觸發(fā)引腳連接到引腳12，回波引腳連接到引腳13。

注意：如果使用9v電池，則必須將傳感器的Vcc引腳連接到5v。如果要將計(jì)算機(jī)用作電源，則必須將Vcc引腳連接到arduino的Vin。

步驟2：連接蜂鳴器。

為此，您連接蜂鳴器，基本上將地線接地，并將電源線連接到引腳8。

步驟3：寫入代碼。

#define trigPin 12
#define echoPin 13
int Buzzer= 8;
void setup() {
Serial.begin (9600);
pinMode(trigPin, OUTPUT);
pinMode(echoPin, INPUT);
pinMode(Buzzer, OUTPUT);
}
void loop() {
int duration, distance;
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(1000);
digitalWrite(trigPin, LOW);
duration = pulseln(echoPin, HIGH);
distance = (duration/2)/ 29.1;
if (distance >= 80 II distance <= 0){
Serial.println("no object detected");
digitalWrite(Buzzer, LOW);
}
else {
Serial.printIn("object detected");
tone(Buzzer, 400); // play 400 Hz tone for 500 ms
delay(500);
tone(Buzzer, 800); // play 800Hz tone for 500ms
delay(500);
tone(Buzzer, 400); // play 400 Hz tone for 500 ms
delay(500);
tone(Buzzer, 800); // play 800Hz tone for 500ms
delay(500);
tone(Buzzer, 400); // play 400 Hz tone for 500 ms
delay(500);
tone(Buzzer, 800); // play 800Hz tone for 500ms
delay(500);
no' Tone(Buzzer);
}
delay(300);
}

值得注意的是，我們將觸發(fā)引腳定義為引腳12，將回聲引腳定義為引腳13。將壓電蜂鳴器命名為引腳8。將觸發(fā)和壓電蜂鳴器引腳設(shè)置為輸出，并將回聲引腳設(shè)置為輸入。門的長(zhǎng)度為60厘米，只要距離距離不少于60厘米，蜂鳴器就會(huì)關(guān)閉。一旦某些傳感器進(jìn)入傳感器范圍，蜂鳴器就會(huì)開(kāi)始鳴響。