ALARMA ARDUINO DE MOVIMIENTO CON SENSOR, SIRENA Y AVISO AL TLF. MÓVIL: 9 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Este proyecto consiste en una a alarmma básica que detecta presencia, activa una sirena de 108dB y avisa al usuario mediante un SMS (opcionális). Permite también el control remoto básico por parte del usuario a través de SMS (encendido, apagado, reinicio). El rendszer NO NECESITA CONEXIÓN A INTERNET, es autónomo y está pensado para la instalación en lugares remotos como fincas or casas de campo que no cuentan con estos servicios.

Funcionamiento del system

- El rendszer se activa mediante un interruptor main sencillo que puede estar oculto en cualquier lugar, o simplemente al lado de los módulos de la alarmma. Este interruptor se puede sustituir por un panel numérico con pantalla de encendido y apagado mediante clave, aunque es más difícil que un intruso encuentre un interruptor pequeño escondido que un panel con pantalla, por lo que yo he optado por la primera opción.

- Una vez activado el sistema, el usuario tendrá un tiempo determinado para salir de la estancia. Durante este tiempo, para indicar que la alarmma está en process de activación, un buzzer activo (zumbador) emitirá un pitido de aviso cada segundo, dos pitidos por segundo durante los últimos 10 segundos, y una serie de 10 pitidos cortos el último segundo. A partir de este momento el system comenzará la detección.

- Para la detección de presencia he utilizado un system combinado de dos sensores (infrarrojos y microondas). Qu Por qué dos sensores? El motivo es el siguiente: el sensor de infrarrojos es muy efectivo, pero es senseible a falsas detecciones puntuales por puntos calientes como puede ser, por ejemplo, una ventana calentada por el sol. Mikrosondák érzékelője nincs probléma, nincs embargó, nincs feljegyezve a queda limitada a una estancia, funciona en todas directcciones y a través de las paredes. Esto puede causar falsas detecciones por presencia de animales o personas fuera del espacio que queremos controlar. Utilizando los dos sensores combinados nos aseguramos de obtener una detección sin fallos en el espacio que queremos (una habitación, un pasillo, etc.)

- Cuando el sistema detecta un intruso, la detección se detiene y comienza una cuenta atrás de 15 segundos. Una vez transcurrido este tiempo, se activará la sirena, que sonará de manera ininterrumpida durante un periodo de 30 minutes, a menos que se desactive manualmente. El motivo del retraso antes de la activación de la sirena es allowir al usuario apagar el system mediante el interruptor princip sin que suene la alarma (por ejemplo, cuando vuelve a casa).

- Al mismo tiempo que se activa la sirena el system envía un SMS al usuario indicándole que se ha activado la alarmma. El usuario entonces podrá dejar que suene, o enviar and SMS de vuelta para APAGAR la alarma o REINICIARLA. Döntse el apagarla, podrá también ENCENDERLA de nuevo con otro SMS.

Kellékek:

Se han añadido los enlaces de forma orientativa, todos los elementos se pueden conseguir en cualquier tienda de elektrónica local o en diversos sitios web:

Alimentador 12VDC - 2A (220V AC és 12VDC, 2000 mA átalakító)

Módulo Arduino Nano

Módosítsa a SIM800L antennát

(2x) Módulo MP1584 de regulación de tensión

Zümmögő aktivitás (Zumbador)

A HC-SR501 infravörös infravörös érzékelő érzékelője

RCWL-0516 mikroondas radar

Placas montaje PCB

Sirena Resistente para Exteriores 12 Vcc - 20 W

Cables de conexión de elektrónica variados

Rollo kábel telefon

Soldador y estaño para conexiones

Para el Circuito de Activación de la Sirena:

OPCIÓN A) Módulo RELÉ 5V con optoacoplador para Arduino (este módulo es suficiente para activar la sirena sin necesidad de más elementos).

OPCIÓN B) Construir el módulo (si se quiere buildir el circuitito por piezas):

1. Relé 5V SPDT (modelo G5V -1) - (lásd a hasznos funkciót, a második relé hasonló)
2. Tranzisztor NPN 2N2222
3. Optoacoplador PC817
4. Diodo 1N5400
5. Ellenállás 68, 220, 2k, 10k

1. lépés: Estructura Del Sistema

El conjunto consta de tres módulos básicos:

1. Módulo de control: módulo princip que incluye un microcontrolador Arduino Nano (puede utilizarse cualquier otro modelo) que será el cerebro del system, y un modulo SIM800L para la conexión a la red de telefonía móvil.

2. Módulo de sensores: combina un sensor de infrarrojos y un sensor de microondas para polgármestere de la detección de presencia.

3. Módulo de activación de la sirena: un sencillo circuitito que permite activar la sirena de alarma cuando se recibe la orden del módulo de control.

Las conexiones son las que me han parecido más adecuadas, aunque seguramente puedan elegirse configuraciones más optimizadas. Igualmente, en la parte del código probablemente se encuentren muchas partes mejorables o redundantes. En cualquier caso, el rendszer funciona perfectamente y está probado en la práctica durante algún tiempo ya.

2. lépés: Formato De Conexiones

Los tipos de cable utilizados para las conexiones del system son:

- kábel 0,75 mm (kábel de uso doméstico común):

• Alimentación del módulo de control.
• Alimentación de los módulos Arduino y SIM800L.
• Alimentación del módulo de activación de la sirena.
• Parte del circuitito de activación de la sirena que soporta polgármester intidad (kb. 1.2A).
• Conexión desde el módulo de activación de la sirena hacia la sirena.

- Dupont kábel (kábel de uso común para Electronica):

• Conexiones dentro del módulo de control que no son de alimentación.
• Parte del circuitito de activación de la sirena que soporta baja intensidad.

- Kábel telefon:

• Conexión a distancia entre el módulo de control y el módulo de sensores.
• Conexión entre el módulo de control y el módulo de activación de la sirena.

3. lépés: Alimentación Del Sistema

En primer lugar, se necesita una alimentación adecuada: corriente continua (DC) con potcia suficiente tanto para el consumo del system en modo vigilancia, como para cuando se active la alarmma, lo cual supondrá un consumo mucho polgármester debido a la carga puntual del módulo GSM (pico de potencia al enviar SMS) y, por supuesto, a la sirena, que será la carga más importante.

A rendszer 108 dB -es szirénás, 12 VDC feszültségű és 1200 mA -es fogyasztású. Como este consumo es el polgármester que tendrá que soportar el system necesitaremos como mínimo una fuente de 12VDC y 1.2A. Esto se consigue utilizando un simple adaptador de corriente o „alimentador” (como los que se usan comúnmente para cargar el teléfono móvil); en este caso se ha utilizado un adaptador de 12VDC y 2A (ver list de materiales), cuya salida se corta obteniendo los dos cable de alimentación princip del system. Estos alimentarán al módulo de control y al módulo de activación de la sirena.

4. lépés: Estructura Del Módulo De Control

A vezérlés módszere, a coma ya se ha comentado, a Consta de un Arduino Nano que regirá el funcionamiento general, és a mód SIM800L, amely az antennát tartalmazza a kommunikációhoz az SMS használatához. Cada uno de estos elementos funciona con un rango de voltaje específico por lo que se requiere reducir los 12V de alimentación general al valor requerido por cada uno (7-12V para el Arduino, y 3.7-4.2V para el SIM800L). Para ello, se han utilizado utilizado dos módulos MP1584 de DC DC szabályozás, amely engedélyezi az eloltást, a szalida mediánját és a szencia potenciálját.

5. lépés: Funciones Y Diagrama De Conexiones Del Módulo De Control

A programozható Arduino Nano gestiona el funcionamiento del system, siendo la encargada de las siguientes funciones:

• Cuenta atrás de encendido y señal asociada hacia el buzzer.
• Activación y monitoreo de módulo de sensores.
• Gestión de la conexión a la red de telefonía móvil y envío y adquisición de data SMS.
• Señal de activación y desactivación de la sirena.

El diagrama de conexiones de este sub-system se muestra en la imagen (el código de programción del utilizado se detalla más adelante).

Se añade también el detalle de conexiones entre la placa Arduino y el modulo SIM800L, completando con esto el esquema del módulo de control. Este módulo requiere de una tarjeta SIM para funcionar, que se Introduction por la parte posterior. En este proyecto se ha utilizado una tarjeta prepago que se consigue fácilmente con muchas compañías y es muy económica (en torno a unos 10 euros with 10 euros de saldo, 0 euros recargable):

Tarjeta prepaio Symio

Tarjeta prepago Pepephone

Tarjeta előkészíti a Things Mobile -t

En cualquier caso, si prefiere omitir este elemento de conexión a la red móvil, basta con no añadir el módulo SIM800L y sus conexiones. El rendszer funcionará igualmente usando el resto de elementos y el mismo código.

6. lépés: Detalle De Conexiones Del Módulo De Sensores

El módulo de sensores, como ya se ha descrito, consta de dos sensores de movimiento (infrarrojo y microondas). El módulo de control estará programado para interpretar que se ha detectado movimiento solamente cuando ambos sensores generen señal de detección a la vez, es decir, cuando las salidas de ambos sean positivas. Ante esta helyzet, el módulo de control enviará larespondiente señal de activación de la sirena.

7. lépés: Leírás Del Código

El Código de programción de la placa Arduino consta de 4 archivos:

• Fő: „ALARM_SYSTEM.ino” (Arduino vezérlés (beállítás és hurok) funkciója a riasztási rendszer működéséhez).
• Cabecera: „alarm.h” (inclaye la deklaración de las clases alarm y sensor).
• Meghatározások: „alarm.cpp” (beleértve a riasztás és a szenzor meghatározásának módját is).
• Cabecera: „config.h” (incluye la definición de los parámetros de operación del system, algunos de los cuales son modificables por el usuario).

Todos los archivos están incluidos en este apartado.

Por razones obvias, se ha eliminado el number de teléfono real de la línea de código 117 del archivo de definición de funciones "alarm.cpp", donde se ha de sustituir el teléfono genérico +PPxxxxxxxxx por el número teléfono donde se deseen recibir avis, incluyendo el código de país (+PP = código de país, +34 para España), (xxxxxxxxx = número de teléfono del usuario que quiere recibir el aviso).

8. lépés: Módulo De Activación De La Sirena

Por último, queda hablar del módulo de activación de la sirena. Este módulo Surge de la necesidad de activar de forma elektrónica el dispositivo de alerta (sziréna), haciéndolo a su vez funcionar con una alimentación adecuada para el mismo.

Con fines autodidácticos, he optado por konstruktíve metódus por partes usando komponensek básicos, no obstante, se puede obtener el módulo completeto a un precio muy reducido, sin necesidad de montar el circuitito (véase Supplies en el paso 1). [ver imagen Relé 5V Arduino].

Circuit építése:

Cuando el módulo de sensores detecta movimiento, el módulo de control envía una señal de activación para hacer sonar la szirena. Esta señal, proveniente de la placa Arduino, es de 5V (salida estándar de la placa) y del orden de los 20mA. A hacer funcionar la sirena a su nivel de trabajo nominal es necesario alimentarla 12V és 1200mA. Ez a követelmény, por tanto, un Circuit que permita alimentar la sziréna közvetlen irányítása az elosztóhoz 12V cuando se reciba la señal de activación desde el módulo de control. Para este fin se ha utilizado un relé, dispositivo electricomagnético que permite abrir o cerrar el paso de corriente hacia una carga (en este caso, la sirena) dependiendo de otra señal de control mucho más débil (señal de activación). [Esquema 1].

Lamentablemente, la salida de Arduino no proporciona corriente suficiente para activar el relé, por lo que esta configuración es aún undeficiente para activar la szirena, y se ha de añadir un segundo elemento. Használja, en este caso, és egy tranzisztoros NPN que aumentará la corriente de activación engedélyező, mint a funcionamiento del relé, y la entrega de corriente a la sirena. Se añade además, como protección, un diodo en paralelo a la bobina del relé para evitar picos de corriente. [Esquema 2].

Finalmente, para aislar el módulo de control y protegerlo de posibles picos or retornos provenientes del modeulo de activación, que maneja potencias muy superiores, se utiliza un optoacoplador. Este dispositivo utiliza luz para conectar dos circuititos, manteniéndolos separados físicamente y, por tanto, protegidos de transferencias de carga no deseadas. La konfiguráció definitiva del módulo de activación de la sirena se muestra en el Esquema 3.

Pueden consultarse explicaciones detalladas y muy claras e informationció bastante complete sobre las conexiones y elementos utilizados en este módulo en los siguientes enlaces:

Introducción a los relés (inventable.eu)

Control de relé mediante tranzisztor (inventable.eu)

Optoacopladores (luisllamas.es)

9. lépés: Algunas Imágenes De Los Módulos

Concluye aquí las descripción del proyecto de ALARMA ARDUINO.

Espero que sea de utilidad e interés.