Συναγερμός με Arduino

Στα πλαίσια του έργου ΜΝΑΕ, η δράση του 1ου ΕΠΑΛ Αιγάλεω για το 2019 με τίτλο
Σύστημα οικιακού συναγερμού με Arduino
φέρνει σε επαφή τους μαθητές με τον μικροεπαξεργαστή Arduino, ο οποίος αποτελεί ένα ευρέως διαδεδομένο μέσο για την υλοποίηση πλειάδας εφαρμογών. Οι μαθητές έχουν την δυνατότητα να έρθουν σε επαφή με την κατασκευή ενός απλού συστήματος συναγερμού και να αντιμετωπίσουν στην πράξη τα προβλήματα που προκύπτουν. Επιπρόσθετα, δημιουργούν ένα σημαντικό γνωστικό υπόβαθρο για τα μαθήματα που αφορούν τη ρομποτική, όπως και τα Συστήματα Ασφαλείας, αλλά το πιο σημαντικό θα είναι ότι στην μετέπειτα εργασιακή τους ζωή θα είναι εξοικειωμένοι με τα αντικείμενα αυτά.
  Τον πρώτο μήνα οι μαθητές ξεκίνησαν με την επιλογή της κεντρικής μονάδας που θα χρησιμοποιηθεί για την υλοποίηση, από τις υφιστάμενες εκδόσεις του μικροεπεξεργαστή Arduino, καταλήγοντας σε αυτή του Arduino Uno. Επιλέχθηκαν τα περιφερειακά, τα οποία είναι δύο μαγνητικές επαφές πόρτας και ένα ραντάρ ανίχνευσης κίνησης. Καθορίστηκε η μονάδα εισόδου εντολών και το πληκτρολόγιο 4×4 για σύνδεση με την κεντρική μονάδα. Στη συνέχεια επιλέχθηκε η μονάδα εξόδου του συναγερμού, σειρήνας. Αρχικά θα τοποθετηθεί ένα buzzer και στην συνέχεια θα τοποθετηθεί σειρήνα εσωτερικού χώρου. Καθορίστηκε το display ενδείξεων μηνυμάτων του συναγερμού, High contrast LCD display 16×2 και ως αισθητήρας ανίχνευσης κίνησης εμπρός στο πληκτρολόγιο του συναγερμού, ο HC-Sr04 Ultrasonic Sensor. Ακολούθως υλοποιήθηκε δοκιμαστικό κύκλωμα συνδεσμολογίας του HC – Sr04 του Display έτσι ώστε να ξεκινήσει η συγγραφή του απαραίτητου κώδικα στο περιβάλλον προγραμματισμού του μικροεπεξεργαστή Arduino.
  Το δεύτερο μήνα οι μαθητές ολοκλήρωσαν το λειτουργικό κομμάτι του συναγερμού, αφού κατέγραψαν τις ανάγκες που θα πρέπει αυτός να καλύπτει, μαγνητικές επαφές και ραντάρ, οθόνη πληροφόρησης του χρήστη του συναγερμού, συναρμολογήθηκε το κύκλωμα με βάση την έκδοση Arduino Uno.Το κύκλωμα υλοποιήθηκε με επιτυχία όμως υπήρξε προβληματισμός σχετικά με το πώς θα συνδεθούν τα αισθητήρια στο κύκλωμα. Η λειτουργία Alarm μπορεί να προέλθει από ανεξάρτητη διέγερση κάθε αισθητηρίου, είτε κάποιας μαγνητικές επαφής είτε του ραντάρ ,είτε του Ultrasonic sensor, που τοποθετείται με σκοπό να προστατεύει το operator panel και το display. Για την κάλυψη της τροφοδοσίας του κυκλώματος, κατασκευάσαμε εξωτερική τροφοδοτική διάταξη βασισμένη στο ολοκληρωμένο LM7812.
  Το μήνα Μάιο οι μαθητές κατασκεύασαν ξύλινη μακέτα σπιτιού, με τρεις πόρτες, όπου σε κάθε μία τοποθετήθηκε από μία μαγνητική επαφή, ώστε κατά το άνοιγμα της πόρτας να διεγείρει το συναγερμό. Επιπρόσθετα τοποθετήθηκε ο ανιχνευτής υπερήχων ultrasonic sensor δίπλα από την επαφή του πληκτρολογίου χειριστή, ώστε όταν κάποιος πλησιάζει το πληκτρολόγιο να ενεργοποιείται ο συναγερμός και αναγκαστικά να πρέπει να πληκτρολογηθεί ο τετραψήφιος κωδικός απενεργοποίησης. Επιπλέον αυτών, συνδέθηκε και ένα ακόμα ραντάρ PIR εσωτερικού χώρου, που είναι ακριβώς όμοιο με εκείνα τα ραντάρ που χρησιμοποιούνται σε ένα πραγματικό σύστημα συναγερμού.