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虚仮威しの防犯装置 (Arduino)

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公開日公開日
2017/02/04
最終更新最終更新
2025/01/25
記事区分記事区分
一般公開
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すももちゃん

電子回路の基本を学びながら、Arduinoを活用した実験を発信しています！

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人が接近すると防犯用の音を鳴らします。インターネットに接続してメール送信機能を追加すれば、虚仮威しどころか立派な防犯装置になります。センサの性能は視野角が約 120 度と広範囲で、距離もおおよそ 2m まで検知可能です。赤外線を発する人体や動物などが動くと反応します。自動ドアや照明の自動点灯にも応用されています。

必要なパーツ

以下のパーツが必要になります。Arduino の電源は USB 経由で PC から供給します。スピーカーに SP50MM を使用する場合、配線をはんだづけする必要があるため別途工具が必要になります。

  • 焦電型赤外線センサモジュール SE-10 x1
  • ダイナミックスピーカ SP50MM 等 x1
  • 抵抗 10kΩ x1
  • Arduino UNO R3 x1
  • ブレッドボード x1
  • ジャンプワイヤ (適量)

スピーカの背面の端子にジャンプワイヤをはんだづけした様子です。作業時は、はんだごてがスピーカの磁石に引きよせられることに注意します。

回路図

RE-210 等の焦電型赤外線センサおよびその周辺の増幅回路などがモジュール化された SE-10 を利用しているため、回路は非常にシンプルになります。Arduino の D2 端子をプルアップしておき、SE-10 が反応して ALARM 端子に電流が流れると D2 が LOW になるようにしてあります。ダイナミックスピーカ SP50MM は PWM が利用できる D13 ピン等に接続します。

ちなみに、焦電型赤外線センサに被せられているフレネルレンズは、レンズとして機能して赤外線が検知しやすくなるだけでなく、スリットとしての機能も有します。焦電型赤外線センサは赤外線の変化量を検知するため、視野角内の熱源が移動しても検知できません。角度によって赤外線が遮断されるスリットを介することで、視野角内で移動する熱源も検知できるようになります。

制御プログラム

センサ出力を監視し続けて、値が LOW になり次第 tone 関数を利用した簡単なメロディを鳴らします。

#define PIR_PIN 2
#define SPEAKER_PIN 13

// 'ド' 'レ' 'ミ' 'ファ' 'ソ' 'ラ' 'シ' 'ド'
#define NOTE_C4 262
#define NOTE_D4 294
#define NOTE_E4 330
#define NOTE_F4 349
#define NOTE_G4 392
#define NOTE_A4 440
#define NOTE_B4 494
#define NOTE_C5 523

const int SOUND_SIZE = 7;
const int SOUNDS[][2] = { // ドレミのうた
  {NOTE_C4, 400},
  {NOTE_D4, 100},
  {NOTE_E4, 300},
  {NOTE_C4, 100},
  {NOTE_E4, 200},
  {NOTE_C4, 200},
  {NOTE_E4, 150}
};

void setup() {
  pinMode(PIR_PIN, INPUT);
}

void loop() {

  if (digitalRead(PIR_PIN) == LOW) {
    // 人体や動物の動きを検知	
    // Arduino の tone 関数で音を鳴らします。
    for(int i = 0; i < SOUND_SIZE; ++i) {
      tone(SPEAKER_PIN, SOUNDS[i][0], SOUNDS[i][1]);
      delay(SOUNDS[i][1]);
    }
    delay(1000);
  }
  delay(100);
}
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