Ülesanne 7.2 Parking

Цель проекта:

Создать автоматическую систему парковочного шлагбаума, которая:

• Обнаруживает приближающийся автомобиль с помощью ультразвукового датчика.
• Автоматически поднимает шлагбаум с помощью сервопривода.
• Обеспечивает звуковую и световую индикацию при работе.
• Может быть дополнена функцией подсчета занятых мест на парковке и отображением на дисплее.

Используемые компоненты:

1. Ультразвуковой датчик HC-SR04 – измеряет расстояние до машины.
2. Сервопривод – открывает/закрывает шлагбаум.
3. Светодиод (LED) – индикация открытия шлагбаума.
4. Зуммер (Buzzer) – звуковой сигнал при открытии.
5. Arduino Uno – управление всей системой.
6. Резистор – ограничение тока для светодиода.
7. Макетная плата + провода – подключение компонентов.
8. (Дополнительно возможно): второй датчик, LCD-дисплей, RGB-светодиоды, кнопки и др.

Схема в Tinkercad:

Ультразвуковой датчик HC-SR04:

• VCC → 5V Arduino
• GND → GND
• Trig → D11
• Echo → D12

Сервопривод:

• Signal → D5
• VCC → 5V
• GND → GND

Светодиод:

• Анод (+) через резистор → D10
• Катод (–) → GND

Зуммер:

• → D9

– → GND

Программа:

#include <Servo.h>

const int trigPin = 11;
const int echoPin = 12;
const int servoPin = 5;
const int ledPin = 10;
const int buzzerPin = 9;

Servo gateServo;
bool gateOpen = false;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  pinMode(buzzerPin, OUTPUT);

  gateServo.attach(servoPin);
  gateServo.write(0); // Закрытое положение
}

void loop() {
  long duration;
  int distance;

  // Ультразвуковой импульс
  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);

  duration = pulseIn(echoPin, HIGH, 25000); // максимум 25 мс ожидания
  distance = duration * 0.034 / 2;

  Serial.print("Distance: ");
  Serial.print(distance);
  Serial.println(" cm");

  // Машина близко и шлагбаум ещё не открыт
  if (distance > 0 && distance < 7 && !gateOpen) {
    gateOpen = true;

    // Короткий двойной пик на активном зуммере
    digitalWrite(buzzerPin, HIGH); delay(100);
    digitalWrite(buzzerPin, LOW);  delay(150);
    digitalWrite(buzzerPin, HIGH); delay(100);
    digitalWrite(buzzerPin, LOW);

    digitalWrite(ledPin, HIGH);     // Свет включён
    gateServo.write(90);            // Шлагбаум поднимается
    delay(3000);                    // Пауза
    gateServo.write(0);             // Шлагбаум опускается
    digitalWrite(ledPin, LOW);      // Свет выключен
  }

  // Сброс, если машина уехала
  if (distance >= 10) {
    gateOpen = false;
  }

  delay(250); // Пауза
}

Работа системы:

1. Ультразвуковой датчик измеряет расстояние до объекта.
2. Если машина подъезжает ближе 7 см:
   • Шлагбаум поднимается.
   • Звучит двойной сигнал.
   • Свет загорается.
   • Через 3 секунды шлагбаум опускается.
3. Если расстояние более 10 см — система сбрасывает состояние и готова к следующей машине.

Возможности для расширения:

1. Счётчик автомобилей на парковке:
   • Добавить второй датчик (на выезде).
   • Поддерживать переменную carCount для подсчета машин.
   • Не открывать шлагбаум, если мест больше нет.
2. LCD-дисплей:
   • Отображать свободные места, статус (свободно/занято/полный).
3. RGB-LED:
   • Цветовое отображение: зелёный (свободно), жёлтый (въезд), красный (мест нет).
4. Кнопка администратора:
   • Ручное открытие шлагбаума.
5. Ночной режим:
   • Мигающий жёлтый светодиод, если машина не обнаружена.

Видео:

https://drive.google.com/file/d/1-8RYRKBBdyGraDLXFaaQu90OsKqYTtsV/view?usp=sharing

Применение в жизни:

• Парковки у ТЦ, офисов, школ.
• Умные шлагбаумы в жилых зонах.
• Автоматизированные КПП.
• Прототипы систем для логистики и складов.