Arduino - Sensor de Porta
O sensor de porta é amplamente usado na área de segurança. Ele é usado para detectar/monitorar entradas (como porta, janela ...). O sensor de porta também é conhecido como "sensor de entrada", "sensor de contato" ou "sensor de janela".
Hardware Necessário
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| 1 | × | DIYables STEM V3 Starter Kit (Arduino included) | |
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
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Sobre o Sensor de Porta
Pinagem
O sensor de porta inclui dois componentes:
- Um reed switch com dois pinos
- Um ímã
Assim como um interruptor/botão comum, NÃO precisamos distinguir os dois pinos do reed switch.
Como Funciona
O ímã é fixado na porta/janela (parte móvel), e o reed switch é fixado no batente da porta (parte fixa). Os dois componentes ficam em contato quando a porta está fechada
- Quando o ímã está perto do reed switch, o circuito do reed switch está fechado
- Quando o ímã está longe do reed switch, o circuito do reed switch está aberto
※ Nota:
O reed switch em si NÃO gera LOW ou HIGH em seus pinos. Ele apenas tem um estado fechado ou aberto. Dependendo de como conectamos seus pinos ao Arduino, o valor no pino pode ser LOW, HIGH ou um valor flutuante (valor imprevisível). Para evitar o valor flutuante, DEVEMOS usar o resistor de pull-up ou pull-down no pino do Arduino
Se conectarmos um pino do reed switch ao GND e o outro pino do reed switch ao pino de entrada do Arduino com um resistor de pull-up (interno ou externo):
- Quando o ímã está perto do reed switch, o valor no pino de entrada do Arduino é LOW
- Quando o ímã está longe do reed switch, o valor no pino de entrada do Arduino é HIGH
Então:
- Para verificar o estado da porta, basta verificar o estado do pino de entrada do Arduino:
- Se o estado for LOW, a porta está fechada
- Se o estado for HIGH, a porta está aberta
- Para detectar os eventos de abertura/fechamento da porta, podemos detectar a mudança de estado no pino de entrada do Arduino:
- Se o estado mudar de LOW para HIGH, o evento de abertura da porta é detectado
- Se o estado mudar de HIGH para LOW, o evento de fechamento da porta é detectado
Diagrama de Ligação
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Como Programar o Sensor de Porta
- Inicialize o pino do Arduino no modo de entrada digital usando a função pinMode(). Por exemplo, o pino 13
pinMode(13, INPUT_PULLUP);
- Leia o estado do pino do Arduino usando a função digitalRead().
int doorState = digitalRead(13);
Código Arduino - Verificar o Estado Aberto e Fechado da Porta
/*
* Este código de Arduino foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de Arduino é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino/arduino-door-sensor
*/
const int DOOR_SENSOR_PIN = 13; // Arduino pin connected to door sensor's pin
int doorState;
void setup() {
Serial.begin(9600); // initialize serial
pinMode(DOOR_SENSOR_PIN, INPUT_PULLUP); // set arduino pin to input pull-up mode
}
void loop() {
doorState = digitalRead(DOOR_SENSOR_PIN); // read state
if (doorState == HIGH) {
Serial.println("The door is open");
} else {
Serial.println("The door is closed");
}
}
Passos Rápidos
- Copie o código acima e abra com o Arduino IDE
- Clique no botão Upload no Arduino IDE para carregar o código no Arduino
- Aproxime o ímã do reed switch e depois afaste-o do reed switch.
- Veja o resultado no Serial Monitor.
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'Arduino Uno' on 'COM15')
New Line
9600 baud
The door is open
The door is open
The door is closed
The door is closed
The door is closed
The door is closed
The door is closed
The door is open
The door is open
Código Arduino - Detectar os Eventos de Abertura e Fechamento da Porta
/*
* Este código de Arduino foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de Arduino é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino/arduino-door-sensor
*/
const int DOOR_SENSOR_PIN = 13; // Arduino pin connected to door sensor's pin
int currentDoorState; // current state of door sensor
int lastDoorState; // previous state of door sensor
void setup() {
Serial.begin(9600); // initialize serial
pinMode(DOOR_SENSOR_PIN, INPUT_PULLUP); // set arduino pin to input pull-up mode
currentDoorState = digitalRead(DOOR_SENSOR_PIN); // read state
}
void loop() {
lastDoorState = currentDoorState; // save the last state
currentDoorState = digitalRead(DOOR_SENSOR_PIN); // read new state
if (lastDoorState == LOW && currentDoorState == HIGH) { // state change: LOW -> HIGH
Serial.println("The door-opening event is detected");
// TODO: turn on alarm, light or send notification ...
}
else
if (lastDoorState == HIGH && currentDoorState == LOW) { // state change: HIGH -> LOW
Serial.println("The door-closing event is detected");
// TODO: turn off alarm, light or send notification ...
}
}
- Copie o código acima e abra com o Arduino IDE
- Clique no botão Upload no Arduino IDE para carregar o código no Arduino
- Aproxime o ímã do reed switch e depois afaste-o do reed switch.
- Veja o resultado no Serial Monitor.
8
Serial.println("Hello World!");
Message (Enter to send message to 'Arduino Uno' on 'COM15')
New Line
9600 baud
The door-closing event is detected
The door-opening event is detected
Vídeo
O vídeo de demonstração abaixo usa o código abaixo. Observe que o vídeo mostra o Arduino Uno R4, mas funciona da mesma forma para o Arduino Uno R3:
/*
* Este código de Arduino foi desenvolvido por pt.newbiely.com
* Este código de Arduino é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição.
* Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite:
* https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino/arduino-door-sensor
*/
#define DOOR_SENSOR_PIN 2
#define RED_LED_PIN 5
#define BUZZER_PIN 6
const unsigned long BLINK_INTERVAL = 200;
unsigned long previousMillis = 0;
bool alarmState = false;
void setAlarmState(uint8_t state)
{
if(state){
tone(BUZZER_PIN, 2000);
digitalWrite(RED_LED_PIN, LOW);
}
else{
noTone(BUZZER_PIN);
digitalWrite(RED_LED_PIN, HIGH);
}
}
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(DOOR_SENSOR_PIN, INPUT_PULLUP);
pinMode(RED_LED_PIN, OUTPUT);
pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(RED_LED_PIN, HIGH);
noTone(BUZZER_PIN);
}
void loop() {
int doorState = digitalRead(DOOR_SENSOR_PIN);
if (doorState == HIGH) {
Serial.println("The door is open");
} else {
Serial.println("The door is closed");
}
// Door open
if (doorState == HIGH) {
unsigned long currentMillis = millis();
if (currentMillis - previousMillis >= BLINK_INTERVAL) {
previousMillis = currentMillis;
alarmState = !alarmState;
setAlarmState(alarmState);
}
}
// Door closed
else {
noTone(BUZZER_PIN);
digitalWrite(RED_LED_PIN, HIGH);
alarmState = false;
}
}