Arduinoベースのソーシャルディスタンス警告システム(COVID-19対策)
概要
新型コロナウイルス感染拡大防止のため、2メートルのソーシャルディスタンスを保つよう周囲に警告するウェアラブルデバイスです。超音波センサーで距離を測定し、温度センサー(サーミスタ)で音速補正を行うことで精度を向上。タッチセンサーで2つのモードを切り替え可能な2-in-1設計です。
2つの動作モード
| モード | 名称 | 動作内容 |
|---|---|---|
| モード1 | 警告モード |
|
| モード2 | 計測モード | LCD上段に距離、下段に温度を常時表示 |
主要コンポーネント
- Arduino UNO(Nano推奨だがUNOで動作確認済み)
- Arduino Proto Shield(任意)
- ミニブレッドボード
- 16×2 LCDディスプレイ(Elegoo製)
- 超音波センサー HC-SR04
- タッチセンサー(プルダウン抵抗付きボタンでも代用可)
- NTCサーミスタ(温度測定・音速補正用)
- 10kΩ抵抗、ブザー、可変抵抗(LCDコントラスト調整用)、ジャンパー線
- 透明防水ケース(LCD視認性と防滴のため)
仕組み
- Arduinoがサーミスタで温度を測定
- 温度から音速を計算し、超音波センサーの距離測定精度を向上
- モード1では距離に応じて3段階の警告を実行
- モード2では温度と距離をLCDに表示
- タッチセンサー(割り込みピンD2接続)でモード切り替え
- 雨よけにペットボトル半分をスライド式カバーとして装着
- リュックサック底部に紐2本で取り付け・着脱可能
配線とライブラリ
- 超音波センサー: Trig→D7, Echo→D6
- ブザー: D9, バックライト制御: D10
- LCD: RS=D12, EN=D11, D4=D5, D5=D4, D6=D3, D7=D8
- サーミスタ: A0
- タッチセンサー: D2(割り込み用)
- 必要ライブラリ:
HCSR04(GitHub: Martinsos/arduino-lib-hc-sr04)、LiquidCrystal(Arduino標準)
ソースコードのポイント
attachInterrupt(0, changeMode, FALLING)でタッチセンサー割り込み処理- サーミスタ読み取りはSteinhart-Hart方程式(B定数法)で温度変換
- 距離測定は
distanceSensor.measureDistanceCm(tempC)で温度補正済み値を取得 - 700ms周期で測定・表示更新
- バックライトとブザーのON/OFF制御関数を分離
提供ファイル
- Arduinoスケッチ
- Fritzing回路図(
coronavirus_distancing_WQxTcxgmYm.fzz) - 配線図・外観写真・動作GIFアニメ複数
製造プロセス
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