Cửa tự động Arduino kèm code

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ o0o BÀI TẬP LỚN ĐÓNG MỞ CỬA TỰ ĐỘNG BẰNG CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI GVHD PGS TS NGUYỄN ĐÌNH TUYÊN SVTH Nguyễn Hoàng B.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ -o0o - BÀI TẬP LỚN ĐÓNG MỞ CỬA TỰ ĐỘNG BẰNG CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI GVHD: SVTH: PGS TS NGUYỄN ĐÌNH TUN Nguyễn Hồng Bảo Long MSSV: 1812904 TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 07 NĂM 2021 I.GIỚI THIỆU GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CỬA ĐÓNG MỞ TỰ ĐỘNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ LOẠI CỬA ĐỐNG MỞ TỰ ĐỘNG HIỆN NAY 1.1.1 Cửa Hình 1.1 Cửa Loại cửa có ưu điểm gọn nhẹ tiện dụng dễ sử dụng, lại cần động công suất nhỏ Loại cửa thường dùng cho gara tơ Nó có tính kinh tế cao khơng khó khăn làm loại cửa Nhưng có nhược điểm cửa khơng chắn dễ bị hỏng loại cửa khác 1.1.3 Cửa trượt Hình 1.3 Cửa trựơt Loại cửa có đặc điểm có rãnh trượt cố định cho phép cánh cửa thể trượt qua trượt lại Loại cửa thường sử dụng nhà hàng, khách sạn, quan hay sân bay, nhà ga, trung tâm thương mại Loại cửa có ưu điểm kết cấu nhẹ nhàng,tạo cảm giác thoáng đạt thoải mái lịch thích hợp với nơi cơng cộng, quan Hình 1.4 Cửa trựơt Loại cửa thiết kế tồn vẹn, nhận biết người, máy móc lồi vật qua Nhược điểm loại cửa độ chắn không cao , nhẹ nhàng khơng có nghĩa gọn gàng mà ngược lại có lại cồng kềnh Nhưng thực tế loại cửa lại sử dụng rộng rãi phổ biến 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CÁC LOẠI CỬA ĐĨNG MỞ TỰ ĐỘNG Thơng qua việc quan sát, tìm hiểu cửa tự động số địa điểm, ta nhận thấy cửa tự động sử dụng chủ yếu nơi giao dịch thương mại, công sở lớn, sân bay, ngân hàng khách sạn lớn Vì nơi có lượng người qua lại lớn, đồng thời nơi lại u cầu có tính đại, sang trọng tiện dụng Sử dụng cửa tự động nơi đáp ứng yêu cầu Tuy nhiên cửa tự động có nhiều loại tuỳ theo yêu cầu mục đích sử dụng trọng lượng cửa, chiều cao hay phần mạch điều khiển cửa Theo trọng lượng cửa có loại sau: loại 200 kg/hai cánh ,loại 180kg/2 cánh ….Ngoài người ta chia làm hai loại theo số cánh cửa:Loại cánh loại hai cánh  Cửa tự động có cánh: sử dụng nơi u cầu tính đại, sang trọng lại có số lượng người qua lại không nhiều Hay loại cổng có kích thước lớn dùng cơng ty, xí nghiệp hay ngơi nhà lớn …  Cửa tự động có hai cánh: Loại cửa dùng rộng rãi so với loại cửa tự động cánh Theo phần mạch điều khiển, hầu hết loại cửa tự động dùng loại mạch phi tiếp điểm Ngoài số nơi nhu cầu giao dịch vận chuyển đại nên hệ thống cửa tự dộng dùng phần mềm lôgô để điều khiển 1.3 KHẢO SÁT CỬA TỰ ĐỘNG Ở NGÂN HÀNG VIETCOMBANK THỦ ĐỨC Cửa tự động sử dụng hệ thống cửa hai cánh trọng lượng cánh khoảng 80 kg Động dùng cửa tự động động chiều Hệ thống cửa không dùng hệ thống lăn phụ mà thay vào sử dụng hai gờ sắt cố định xuống sàn Cuối hành trình mở có đặt cơng tắc hành trình để bảo vệ tránh cho cửa khơng chuyển động vượt q hành trình Quan sát cửa chuyển động em thấy cửa chuyển động với hai cấp tốc độ Khi mở cửa cửa mở với vận tốc nhanh để kịp thời mở tránh tình trạng người phải chờ đợi cửa mở gây cảm giác khó chịu cho người muốn vào, gần hết hành trình mở cửa giảm tốc dừng lại, cửa đóng cửa đóng với vận tốc chậm so với lúc mở để tránh gây cảm giác cho người muốn vao từ đằng xa Gần hết hành trình cửa giảm tốc dừng lại xác Khi cửa đóng mà có tín hiêu người vào cửa mở với vận tốc nhanh sau gần cuối hành trình giảm tốc dừng lại xác cuối hành trình Cảm biến dùng hai cảm biến quang: Một cảm biến đặt phía bên ngồi, cảm biến đặt phía bên cánh cửa để đảm bảo nhận biết báo tín hiệu có người từ có người từ ngồi vào Hai cảm biến khung cánh cửa Phương thức hoạt động loại cửa dùng mạch điều khiển khơng tiếp điểm dùng phần tử lơgic có ưư điểm rẻ,việc hỏng hóc sửa chửa dễ dàng, có nhược diểm lớn làm việc không lâu bền phương pháp dùng điều khiển lôgô, PLC,Vi điều khiển Do tuỳ theo nhu cầu sử dụng vốn đầu tư khác nhau, mà việc ứng dụng loại cửa cho phù hợp Ngoài qua việc quan sát vừa qua em thấy việc lắp đặt cửa tự động thường xếp nơi mà tầm nhìn có độ rộng lớn, khơng gian rộng thường có loại cửa khác kèm cửa đẩy hay cửa để tạo thêm mỹ quan CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT 2.1 CẢM BIẾN HỒNG NGOẠI Hồng ngoại có chất sóng điện từ nằm ngồi vùng ánh sáng nhìn thấy, có bước sóng lớn bước sáng tia đỏ ( λ > 760μm) Sóng hồng ngoại tạo dễ dàng cách tạo dao động cho diode phát hồng ngoại chuyên dụng Do hồng ngoại ứng dụng nhiều lĩnh vực Tia hồng ngoại với chất sóng điện từ nên phản xạ gặp bề mặt vật thể Ta ứng dụng đặc điểm để phát vật thể Trong mạch phát vật thể hoạt động nguyên lý thu phát hồng ngoại ta bố trí diode phát sensor thu hồng ngoại thành cặp theo số cách sau: 2.1.1 Bố trí cạnh Trong cách bố trí tia hồng ngoại từ diode phát gặp bề mặt vật cản phản xạ ngược trở lại Do sensor thu đặt cạnh diode phát nên thu tín hiệu phản xạ 2.1.2 Bố trí đối diện Ở cách bố trí này, khơng có vật chắn tia hồng ngoại từ diode phát ln tới sensor thu, có vật chắn tia hồng ngoại không thẳng mà phản xạ trở lại khơng tới sensor thu Ngồi hồng ngoại sử dụng để truyền tin khơng dây có khả chống nhiễu tốt ánh sáng thơng thường mang thơng tin mã hóa Thiết bị thu phát hồng ngoại lại đơn giản, gọn nhẹ, giá thành rẻ Với ưu điểm hồng ngoại lựa chọn giải pháp tối ưu việc thiết kế mạch phát vật thể cho cửa tự động 2.1.3 Cảm biến Sự dụng modul cảm biến phát chuyển động PIR HC-SR501 (Cảm biến thụ động dùng nguồn kích thích tia hồng ngoại)        Phạm vi phát hiện: góc 360 độ hình nón, độ xa tối đa 6m Nhiệt độ hoạt động: 32-122 ° F ( 050 ° C) Điện áp hoạt động: DC 3.8V – 5V Mức tiêu thụ dòng: ≤ 50 uA Thời gian báo: 30 giây tùy chỉnh biến trở Độ nhạy điều chỉnh biến trở Kích thước: 1,27 x 0,96 x 1.0 ( 32,2 x 24,3 x 25,4 mm) 2.2 Arduino UNO Arduino Uno bạn ứng dụng vào mạch đơn giản mạch cảm biến ánh sáng bật tắt đèn, mạch điều khiển động cơ,… cao bạn làm sản phẩm như: máy in 3D, Robot, khinh khí cầu, máy bay khơng người lái, ứng dụng lớn khác Bo mạch Arduino sử dụng dòng vi xử lý 8-bit mega AVR Atmel với hai chip phổ biến ATmega328 ATmega2560 Các dòng vi xử lý cho phép lập trình ứng dụng điều khiển phức tạp trang bị cấu hình mạnh với loại nhớ ROM, RAM Flash, ngõ vào digital I/O có nhiều ngõ có khả xuất tín hiệu PWM, ngõ đọc tín hiệu analog chuẩn giao tiếp đa dạng UART, SPI, TWI (I2C)  IC điều khiển:ATmega328  Nguồn cung cấp : 7-12V  Dòng tối đa chân 5V: 500mA  Dòng tối đa chân 3.3V: 50mA  Dòng tối đa chân I/O: 30mA  Số chân Digital I/O: 14 (6 chân PWM  Số chân Analog:  Bộ nhớ Flash: 32kB  Tốc độ xung nhịp: 16Mhz  Bộ nhớ SRAM: KB  Bộ nhớ EEPROM: KB 2.3 Mạch lai L298 Mạch điều khiển động DC L298N có khả điều khiển động DC, dòng tối đa 2A động cơ, mạch tích hợp diod bảo vệ IC nguồn 7805 giúp cấp nguồn 5VDC cho module khác (chỉ sử dụng 5V nguồn cấp