Érzékelő állomások hálózata a világításhoz és a biztonsági vezérléshez: 5 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Ezzel a master/slave módban konfigurált érzékelőállomások hálózatával megvilágítást és biztonsági vezérlést végezhet otthonában. Ezek az érzékelőállomások (ebben a projektben Node01, Node02) a helyi wifi hálózathoz csatlakoztatott mesterállomáshoz (Node00) kapcsolódnak. Telepítettem a Node01 -et a tárolóhelyiségembe, a Node02 -t pedig a garázsba, fényeket és mozgásokat irányítva. A főállomás a wifi útválasztónkhoz csatlakoztatott étkezőnkben van telepítve. Telepítettem a csengőt a garázsba, és egy kis hangjelzőt a főállomáson, hogy megszólaljon, ha a hálózat valamelyik érzékelőállomása mozgást észlel.

A hálózat fő jellemzői a következők:

• Lehetőség van egy hálózat konfigurálására, amely több mint két érzékelőállomást (szolgaállomást) tartalmaz (Node01, Node02, Node03,…).
• Mivel az antennával ellátott vezeték nélküli adó -vevőket használja, a hálózat széles területet képes lefedni
• Mobiltelefonról vezérelheti a teljes hálózatot
• E -mail küldése (Gmail -fiók), ha mozgást észlel, és a riasztási mód engedélyezve van. Tehát ha engedélyezi a Gmail push értesítéseit a mobiljában, akkor tudni fogja, mikor észlel mozgást a hálózatában

domotikus célokra:

• Kapcsolja be a lámpákat, ha mozgást észlel / mindig kapcsolja be a lámpákat (az egész hálózatra vagy minden szolgaállomásra)
• Változtassa meg az időt percben, amikor a lámpák világítanak, miután mozgást észleltek minden egyes szolgaállomáson

biztonsági okokból:

• A riasztási mód engedélyezése és letiltása
• Minden szolgaállomás képes jelet küldeni egy master állomásnak (Node00), ha a riasztási mód engedélyezve van és mozgást érzékel
• A mesterállomás aktiválhat egy csengőt és e -mailt küldhet, ha bármelyik szolgaállomástól ilyen jel érkezik, és a riasztási mód engedélyezve van. A főállomás (Node00) wifi kapcsolaton keresztül csatlakozik az internethez, hogy mobiltelefonnal vezérelje az egész rendszert. Úgy van konfigurálva, mint egy WifiWebServer

1. lépés: Az anyagok listája

A Node01 és Node02 (slave állomások) építéséhez felhasznált anyagok listája a következő:

• Mega 2560 R3 tábla
• Műanyag tartó a MEGA 2560 R3 -hoz
• HC-SR501 PIR érzékelő
• Műanyag tartó a HC-SR501-hez
• 5V relé
• Vezeték nélküli adó -vevő modul 2.4G 1100m NRF24L01+PA+LNA antennával LKY67
• 8Pin NRF24L01 adapter (az NRF24L01 funkcióinak javítása érdekében)
• HLK-PM01 AC DC 220V-5V mini tápegység

A Node00 (master állomások) építéséhez szükséges anyagok listája a következő:

• Mega 2560 R3 tábla
• Műanyag tartó a MEGA 2560 R3 -hoz
• WiFi modul NodeMCU Lua Amica V2 ESP8266
• Vezeték nélküli adó -vevő modul 2.4G 1100m NRF24L01+PA+LNA antennával LKY67
• 5v-3.3v VCC adapterkártya az NRF24L01 készülékhez (az NRF24L01 funkcióinak javítása érdekében)
• Adapter AC-DC, 9V, 1A (2, 1 mm x 5, 5 mm)

Ezen kívül a következő anyagokat használtam:

• 2 tűs 5 mm -es NYÁK -csatlakozók
• Jumper vezetékek
• Breadboard MB-102 (800 névjegy)
• Mini Solderless Breadboard 170 érintkező
• LED -ek és rezisztenciák halmaza
• NYÁK lapok
• Ón forrasztópáka készlet
• Ragasztópisztoly
• Átlátszó metakrilát
• Harang

2. lépés: A Node01 és Node02 (szolgaállomások) csatlakoztatása és programozása

A "SlaveSation.ino" vázlat programozásához szükségem volt az RF24 könyvtárra és az RF24 hálózati könyvtárra.

A fenti folyamatábrán láthatja az érzékelőállomás logikáját, valamint a szolga érzékelő állomás és a master közötti üzeneteket.

A vázlat betöltése előtt konfigurálnia kell a slave csomópont címét oktális formátumban

const uint16_t this_node = 01; // Csomópontunk címe oktális formátumban (slave): 01, 02, 03…

A ledek jelentése minden egyes szolgaállomáson a következő:

• Kék led. Akkor világít, ha a PIR érzékelő csapja magas.
• Zöld led. A riasztó csatlakoztatásakor bekapcsol.

3. lépés: A Node00 (Master Station) csatlakoztatása és programozása

A Node00 állomáson két különböző táblát találunk:

• MEGA 2560 R3 tábla. Ez az eszköz üzenetek fogadására szolgál a szolgaállomástól, ha vezeték nélküli kommunikáció segítségével mozgást észlel. Aktiválja a csengőt, ha mozgást észlel és a riasztó csatlakoztatva van. A csengő leállításához csak válassza le a riasztási módot. Ezenkívül üzeneteket küld a rabszolgaállomásoknak a NodeMCU -ból, hogy engedélyezze vagy tiltsa le a mozgásérzékelést, mindig kapcsolja be a lámpákat, és mindig kapcsolja ki a lámpákat,…
• NodeMCU Lua Amica V2 ESP8266 kártya. Úgy működik, mint egy Wifi webszerver, hogy parancsokat küldjön és fogadjon egy távoli helyről egy mobiltelefon weblapja segítségével. Továbbá e-mail üzeneteket küld, ha mozgást észlel, és a riasztási mód engedélyezve van.

Mindkét eszköz úgy van programozva, hogy kommunikáljon egymással Master (NodeMCU)/Slave (MEGA) konfigurációban az I2C szinkron soros protokollon keresztül a Wire Library segítségével. Az I2C protokoll két vonalat használ az adatok küldésére és fogadására: egy soros órajel (SCL) és egy soros adattű (SDA), amelyen keresztül a két eszköz között adatokat küld.

Amint az a rajzon látható, a MEGA 2560 R3 kártya I2C kommunikációjának két csapja a következő:

1. SDA -> pin 20 SDA
2. SCL -> 21 csap SCL

és a többi a NodemMCU -ban:

1. SDA -> digitális tüske 1
2. SCL -> digitális tüske 2

Mielőtt betöltené az ESP8266 vázlatát, telepítenie kell az ESP8266 kártyát. Ehhez be kell írnia a "https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json" címet az Arduino IDE beállítási ablakában található "További fórumkezelő URL -ek" mezőbe. Ezt követően meg kell nyitnia a táblák kezelőjét, és telepítenie kell az "esp8266" fájlt

Külső tápegységet (9V, 1A) használok a MEGA 2560 R3 kártyához (DC tápcsatlakozó, 2, 1mm x 5, 5 mm), és a NodeMCU kártyát a MEGA kártya 3V3 érintkezőjéhez csatlakoztatom.

4. lépés: WifiWebServer (NodeMCU a Master Stationben)

A NodeMCU -ba (Node00 vagy master station) betöltött vázlat úgy van konfigurálva, mint egy webszerver, amely az otthoni wifi hálózathoz csatlakozik. Távoli elérés lehetséges, ha konfigurálja a porttovábbítást az útválasztóban.

Mielőtt betöltené a WifiWebServerV3.ino vázlatot a NodeMCU -ba, tegye a következőket:

1. Frissítse az útválasztón konfigurálni kívánt portot (porttovábbítás), hogy távolról hozzáférjen a NodeMCU -hoz
2. Frissítse a felhasználót és a jelszót az otthoni wifi -hálózat eléréséhez
3. Frissítse Gmail-fiókja bejelentkezési adatait és jelszavát, hogy e-maileket küldjön, ha mozgást észlel és a riasztó csatlakoztatva van
4. Frissítse azt az e-mail címet, ahonnan e-maileket fog kapni

A felhasználó, jelszó és a szerver által hallgatni kívánt port frissítéséhez a következő kódot kell megkeresnie a WifiWebServerV3.ino vázlatában, és frissítenie kell:

const char*ssid = "*** az ssid ***";

const char*password = "*** a jelszava ***"; WiFiServer szerver (80);

Ahhoz, hogy frissítse azt az e-mail címet, ahonnan e-maileket kap, keresse meg és frissítse az alábbi kódot:

const char*to_email = "*** e-mail cím, ahonnan az üzenetet kapja ***";

Ha Gmail-fiókjának felhasználónevét és jelszavát e-mailek fogadására szeretné frissíteni, akkor a "Gsender.h" fájlban keresse meg és frissítse a következő kódot:

const char*EMAILBASE64_LOGIN = "*** az e-mail cím kódolása BASE64 *** -ban";

const char*EMAILBASE64_PASSWORD = "*** a jelszó kódolása a BASE64 *** -ban"; const char*FROM = "*** az e-mail címe ***";

Az adatok BASE64 -ben történő kódolásához vagy dekódolásához a www.base64encode.org oldalt használtam

Ha további információra van szüksége az e-mailek küldésével és fogadásával kapcsolatban az ESP8266 készülékkel, itt talál egy "utasítást" erről.

Ha megteheti, tesztelheti a kapcsolatot az útválasztón. Ha az eszköz csatlakoztatva van, akkor a hozzárendelt IP -címet le kell foglalnia ehhez az eszközhöz. Ezenkívül jó ötlet beszélni internetszolgáltatójával, hogy statikus IP -címet állítson be az útválasztón.

A wifi -útválasztó közelében található weboldal eléréséhez csak írja be az útválasztó által hozzárendelt helyi IP -címet a webböngészőben használt port után. Például: 192.168.40.15:800. Ha távolról próbál hozzáférni, be kell írnia az útválasztó IP -címét a használt portot követve, mint fent.

A képeken látható weboldal úgy van programozva, hogy két szolgaállomással rendelkező hálózatot vezéreljen.

A rendszer kezdetben legfeljebb 5 szolgaállomás vezérlésére van konfigurálva, de módosíthatja. Csak keresse meg a következő kódot a WifiWebServerV3.ino és a SlaveStation.ino fájlokban

#define number_max_slaves 5

A weboldal kezdetben 4 részre oszlik:

1. Az "Állapot" szakasz, ahol megmutatja, hogy a riasztó csatlakoztatva van -e vagy sem
2. "Riasztásszámláló" szakasz, ahol az egyes szolgaállomások mozgásérzékelésének számát mutatja
3. "Riasztás" szakasz, ahol csatlakoztathatja vagy szétkapcsolhatja (RIASZTÁS CSATLAKOZÁSA/KIKAPCSOLÁS RIASZTÁSA) a riasztást, és alaphelyzetbe állíthatja a riasztásszámlálót (Számlálók visszaállítása)

4. "Világítás" szakasz, ahol az egyes szolgaállomások fényeit vezérelheti. A következőket szabályozhatja:

   • Minden szolgaállomáson kapcsolja be a lámpákat / csak akkor kapcsolja be a lámpákat, ha minden szolgaállomáson mozgást észlel (HÁLÓZAT MINDIG BE / NETWORK WHE MOVEMENT)
   • Változtassa meg a lámpák világítási idejét minden egyes szolgaállomáson (NODExx ON 1 MINUTE/NODEXX ON 2 MINUTE)
   • Kapcsolja be a világítást minden szolgaállomáson (NODExx MINDIG BE)
   • Csak akkor kapcsolja be a világítást minden szolgaállomáson, ha mozgást észlel (NODExx_MOV)

Nem kell semmit módosítania, mert az a konfigurált slave állomások nevétől függetlenül működik. Ezenkívül automatikusan észleli a hálózathoz csatlakoztatott slave állomások számát.

Természetesen letöltheti a vázlatot, és egyszerűen módosíthatja a saját webvezérlő oldalának megjelenítéséhez szükséges kódot.

5. lépés: A kezdetektől…

Íme a hálózatépítéshez szükséges lépések:

1. Vásárolja meg az összes anyagot az "1. lépésben" megadott lista alapján
2. Csatlakoztassa az alkatrészeket a rajz szerint, amelyet letölthet a "2. lépés" és a "3. lépés" között
3. Építsen dobozokat minden slave állomáshoz és a master állomáshoz. Építettem metakrilát dobozokat.

4. Konfigurálja az egyes slave állomásokat:

   Töltse le és töltse be a "SlaveStation.ino" vázlatot egy MEGA 2560 R3 táblán. Csak a vázlatot kell szerkesztenie, és frissítenie kell a szolgaállomás címét, amint az a "2. lépésben" látható

5. A főállomás konfigurálása:

   • Töltse le és töltse be a "SlaveStation.ino" vázlatot egy MEGA 2560 R3 -ba. Nem kell semmit megváltoztatnia, függetlenül a hálózat slave csomópontjainak számától. A vázlat kezdetben legfeljebb 5 szolgaállomáshoz van konfigurálva.
   • Töltse le és töltse be a "WifiServerV3.ino" vázlatot a NodeMCU -ba. Frissítenie kell a vázlatot a "4. lépés" utasításait követve
6. Állítsa be az útválasztót, hogy távolról hozzáférjen a NodeMCU -hoz (porttovábbítás, statikus IP…)