Système de Rappel de Distanciation Sociale Arduino pour COVID-19

Composants et Fournitures

Arduino UNO (Nano recommandé mais UNO utilisé)	×	1
Shield Proto Arduino (optionnel)	×	1
Mini Breadboard Adafruit	×	1
Écran LCD 16×2 Elegoo	×	1
Capteur ultrasons HC-SR04	×	1
Capteur tactile (ou bouton + résistance pull-down)	×	1
Thermistance NTC	×	1
Résistance 10kΩ	×	1
Buzzer	×	1
Potentiomètre rotatif (réglage contraste LCD)	×	1
Fils de connexion (jumper wires)	×	1
Boîtier transparent étanche (pour voir LCD, résister à la pluie)	×	1

Applications et Services

• Arduino IDE

À Propos de ce Projet

Qu'est-ce que c'est ?

L'approche la plus fiable pour ralentir la propagation du coronavirus est de garder ses distances ; mieux vaut prévenir que guérir. Mais il serait agaçant de se retourner toutes les 30 secondes pour vérifier si quelqu'un s'approche. Un dispositif qui avertit les autres de rester à 2 mètres serait utile. C'est le but de ce projet : alerter pour maintenir une distance de 2 mètres. C'est un 2-en-1 : la thermistance n'améliore pas seulement la précision de la mesure de distance (la vitesse du son varie avec la température), mais permet aussi — via un bouton ou capteur tactile pour basculer les modes — deux fonctions :

• Mode 1 : Alerte si quelqu'un s'approche trop
• Mode 2 : Affichage de la température et de la distance sur le LCD

Comment ça marche ?

• L'Arduino mesure la température via la thermistance.
• Cette température sert à calculer la distance plus précisément.

Mode 1 (Alerte) :

• Distance 2m – 1m : rétroéclairage LCD allumé, affiche « Please keep away » + distance
• Distance 1m – 50cm : rétroéclairage clignote, affiche « Keep away »
• Distance < 50cm : rétroéclairage clignote 2x/seconde, affiche « STAY AWAY! »

Mode 2 (Mesure) : LCD affiche distance en haut, température en bas.

Pour protéger de la pluie, j'ai fixé une demi-bouteille plastique qui se relève en cas de pluie. L'ensemble s'attache (deux ficelles) et se retire facilement sous un sac à dos.

Le capteur tactile permet de basculer entre les deux modes.

Comment le construire ?

Connectez les composants selon le schéma de câblage ci-dessous.

Importez les bibliothèques dans la section « Code » : dans l'IDE Arduino, Sketch → Include Library → Add .ZIP Library... et sélectionnez les deux fichiers .zip (les deux sont nécessaires).

Une fois fait, téléversez le code ci-dessous.

Code

Code Principal Arduino

#include <HCSR04.h>
#include <LiquidCrystal.h>

#define trigPin 7
#define echoPin 6
#define buzzer 9
#define backlight 10

LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 8);
UltraSonicDistanceSensor distanceSensor(trigPin, echoPin);

int tempReading;
double tempK;
float tempC;
int rounded, temp_round;
volatile boolean modes = 0;
double distance;

void setup() {
  lcd.begin(16, 2);
  attachInterrupt(0, changeMode, FALLING);
  pinMode(2, INPUT);
  pinMode(buzzer, OUTPUT);
  pinMode(backlight, OUTPUT);
  digitalWrite(backlight, HIGH);
  backlightOn();
}

void loop() {
  tempReading = analogRead(A0);
  tempK = log(10000.0 * ((1024.0 / tempReading - 1)));
  tempK = 1 / (0.001129148 + (0.000234125 + (0.0000000876741 * tempK * tempK)) * tempK);
  tempC = tempK - 273.15;
  distance = distanceSensor.measureDistanceCm(tempC);
  temp_round = round(tempC);

  if (modes == 1) { // Mode 2 : Affichage mesure
    backlightOn();
    if (distance >= 300 || distance <= 0) {
      rounded = 0;
      lcd.clear();
      lcd.print("Out of range");
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print("Temperature:" + String(temp_round) + " C");
    } else {
      rounded = round(distance);
      lcd.clear();
      lcd.print("Distance: "); lcd.print(rounded); lcd.print(" cm");
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print("Temperature:" + String(temp_round) + " C");
    }
  } else { // Mode 1 : Alerte distanciation
    if (distance >= 300 || distance <= 0) {
      rounded = 0; lcd.clear(); backlightOff();
    } else {
      rounded = round(distance);
      if (distance >= 200) { backlightOff(); lcd.clear(); }
      else if (distance <= 200 && distance > 100) {
        backlightOn(); lcd.clear();
        lcd.print("Please keep away");
        lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("Distance:"); lcd.print(rounded); lcd.print(" cm");
      }
      else if (distance <= 100 && distance > 50) {
        backlightOn(); lcd.clear();
        lcd.print("Keep away");
        lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("Distance:"); lcd.print(rounded); lcd.print(" cm");
        delay(200); buzz(); backlightOff(); delay(100); unbuzz(); backlightOn(); delay(100);
      }
      else if (distance <= 50) {
        backlightOn(); lcd.clear();
        lcd.print("STAY AWAY!");
        lcd.setCursor(0, 1); lcd.print("Distance:"); lcd.print(rounded); lcd.print(" cm");
        delay(200); buzz(); backlightOff(); delay(200); unbuzz(); backlightOn(); delay(200);
        buzz(); backlightOff(); delay(200); unbuzz(); backlightOn();
      }
    }
  }
  delay(700);
}

void changeMode() { modes = !modes; }
void backlightOn() { digitalWrite(backlight, HIGH); }
void backlightOff() { digitalWrite(backlight, LOW); }
void buzz() { digitalWrite(buzzer, HIGH); }
void unbuzz() { digitalWrite(buzzer, LOW); }

Bibliothèques Nécessaires

• arduino-lib-hc-sr04-master.zip : GitHub
• LiquidCrystal.zip : GitHub

Schémas

• Fichier Fritzing : coronavirus_distancing_WQxTcxgmYm.fzz