Védje intelligens otthonát okosan: 14 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Versenyezek a biztonságos versenyért. Ha tetszik az oktatható, kérem, szavazzon rá! Megmutatom, hogyan lehet egyszerűen és olcsón teljesen biztosítani otthonát és környezetét. Olyan szegmenseket tartalmaz, ahol megtanulhatja, hogyan: Állítsa be az ujjlenyomat -ajtózár rendszerét2. Irányítsd otthonodat és készülékeidet akkor is, ha távol vagy 3. Állítsa be a kamerákat úgy, hogy nagy legyen a látótávolság4. Az ellopott vagy elveszett eszközök és tárgyak nyomon követése5. Bizonyos reakciók miatt kapcsoljon be néhány riasztórendszert

1. lépés: Alkatrészek

A nyomkövető rendszerhez: 1x MKR GSM 1400 (https://www.store.arduino.cc) A fényképezőgéphez: 1x Arduino Uno1x biztonsági kamera 1x 100 uF kondenzátor2x PIR mozgásérzékelő1x ServoBreadboard Az ujjlenyomat -ajtózár rendszerhez: 1x Arduino Uno1x Adafruit LCD (16x2) 1x FPM1OA ujjlenyomat-érzékelő (Adafruit) A fenti összetevők némelyike beszerezhető bármely közeli kiskereskedelmi üzletben, pl. LED, elemek stb. Másikat az AliExpress.com (https://aliexpress.com), ebay (ebay.com), Arduino (https:/ /www.arduino.cc), Adafruit (https://www.adafruit.com) vagy Amazon (https://www.amazon.com)

2. lépés: Eszközök és alkalmazások

3D nyomtató Multiméter Forrasztópáka Glue APPS: Arduino IDE (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)Fritzing (https://fritzing.org/download)

3. lépés: Az összetevők áttekintése

Az arduino kártyának van egy mikrovezérlője, amely agyként működik, jeleket fogad és küld a megfelelő működéshez. Az MKR GSM 1400 egy arduino tábla, amely támogatja a GSM szolgáltatásokat, például hívást, üzenetküldést stb. Egy SIM kártyát kell telepíteni. Az Ethernet pajzs általában az arduino kártyára van felszerelve. Internetes kommunikációra használják. SD -foglalattal rendelkezik, így az SD -kártyán lévő adatok hozzáférhetők. A billentyűzet az adatok rendszerbe történő bevitelére szolgál. Az L298N motorvezérlő a motorok sebességének és forgásirányának szabályozására szolgál. A PIR mozgásérzékelő a következőkből áll: három csap, föld, jel és tápellátás az oldalon vagy az alján. A nagyméretű PIR modulok közvetlen kimenet helyett relét működtetnek. A szervomotorok egyenáramú hajtóműves motorok, amelyeken belül áramkör van. Ezek egyenáramú motorból, sebességváltóból, potenciométerből és vezérlő áramkörből állnak. Általában az eszközök kívánt szögbe fordítására használják. Az L35 egy precíziós IC hőmérséklet -érzékelő, amelynek kimenete arányos a hőmérséklettel (Celsius fok). Az LDR fényfüggő ellenállás, meg tudja állapítani, hogy egy hely sötét -e vagy sem. megjelenítő eszközként használják. Alfanumerikus karaktereket jelenít meg. Az FPM1OA ujjlenyomat -érzékelő egy olyan érzékelő, amely meghatározza és érzékeli az ujjlenyomatokat. Biztonsági célokra használják.

4. lépés: Ujjlenyomat -zár Elektromos vezetékek

Amint az az áramköri diagramon látható, az összes csatlakozót ennek megfelelően kell csatlakoztatni. A 3,7 V -os akkumulátort használtam a motor táplálásához, és az USB -csatlakozót az Arduino kártya áramellátásához. A 9 V -os elem tetszés szerint vagy tartalékként is használható. Az Arduino kártyához csatlakoztatott LCD -t használják az interakcióhoz. Az azonosítókat az Arduino kártyához csatlakoztatott billentyűzet segítségével kell megadni. Az ujjlenyomat -érzékelő ellenőrzi az érvényességet, és az Arduino kártyához is csatlakozik. És végül, az L298N modul által vezérelt egyenáramú motor az óramutató járásával megegyező vagy az óramutató járásával ellentétes irányba forog. Vegye figyelembe, hogy a zár a motorhoz van rögzítve, és a motor forgása nyitja/zárja az ajtót. A piacon több zár található, csak szerezzen be egy megfelelőt.

5. lépés: Ujjlenyomat -zárkód és működés

A megfelelő nézet érdekében az ebben az utasításban használt összes kódot itt lehet beszerezni (https://drive.google.com/file/d/1CwFeYjzM1lmim4NhrlxIwW-xCREJmID6/view?usp=sharing). Az egyértelműség kedvéért megjegyzéseket fűztem a kódok minden szakaszához. Először feltöltöttem az „Enroll” kódot az ujjlenyomat -könyvtárból, és hozzáadtam egy ujjlenyomatot. A kód feltöltése után a rendszer arra vár, hogy ujját helyezze az érzékelőre. Nincs szükség ujjlenyomatra, ha valaki bent van, a billentyűzet megnyomása kinyitja az ajtót. De a belépő embereknél az ujjlenyomat érvényességét ellenőrzik, ha érvényes, a zár kinyílik, és megjelenik egy üzenet, amely tartalmazza az ujjlenyomat -azonosítóval párosított nevet, különben az ajtó zárva marad. Vizsgáljuk meg a kódot! A beállítás első sora () függvény csak a színpad előkészítésére szolgál. Először is a szükséges könyvtárakat szerepeltettem. (Az összes könyvtár be van ágyazva a fenti linkre.) Ezután konfiguráltam az ujjlenyomat -érzékelőm adatátviteli csapjait. Ezután meghatároztam a kapcsolási rajzon használt csapokat: azaz az ujjlenyomat -érzékelő, az L298N illesztőprogram -modul, az LCD csapjait. deklarált néhány tömböt, karaktert és egész számot. A jelszót is, amely alapértelmezés szerint 0000, bár megváltoztatható. A billentyűzetet a sorok és oszlopok számának azonosításával is konfiguráltam; és karakterei. Ezután meghatároztam a digitális csapokat, amelyekhez csatlakozott. Ezután konfiguráltam az ujjlenyomat -modult a könyvtárral, és deklaráltam az „id” változót. A következő a setup () függvény, amely csak a rendszer bekapcsolása után fut. a soros kommunikáció sebessége 9600 -ig; és az ujjlenyomatét 57600 -ra. Az L298N illesztőprogram tűmódjait „OUTPUT” értékre állítottam be. Meghatároztam az LCD méretét, kitisztítottam a képernyőt és megjelenítettem a „Készenléti állapotot”. Ezután követtem a loop () függvényt, ahol végrehajtás történik. bemeneti karakter: Ha „A”, akkor új sablon kerül hozzáadásra. Ezért egy jelszót kér, amely 0000 -ra van állítva (módosítható), ha nem egyezik vele, akkor a "Rossz jelszó" jelenik meg. Ha "B", az ajtó 6 másodpercig nyitva van a kilépéshez. Ezután " Helyezze az ujját "után jelenik meg. A hurok () után az OpenDoor () és a CloseDoor () az ajtó kinyitásához és bezárásához. Következő a getPasscode () függvény. Beírja a jelszót, és tárolja őket a c [4] tömbben, és összehasonlítja, ha helyesek. Következő az Enrolling () és a getFingerprintEnroll () függvények, amelyeket az új azonosító regisztrálásához használnak a readnumber () és a getImage () függvények használatával. Ezt követően az "Ujj elhelyezése" és az "Ujj eltávolítása" jelenik meg, amikor az ujját le kell helyezni vagy eltávolítani. A szokásos ujjlenyomat -szkennelési módszert használtam, azaz ugyanazon ujjról kétszer készítünk képet. A readnumber () függvény három számjegyű formátumban kapja meg az azonosító számot, és visszaadja a számot a regisztrációs funkciónak. Ne feledje, hogy az azonosító tartomány 1 és 127 között van. Végül jön a getFingerprintIDez () függvény, amit a hurokban hívtam. Beolvassa az ujjlenyomatot, és ha felismeri, hozzáférést biztosít. Ha az ujjlenyomatot nem ismeri fel, a "Hozzáférés megtagadva" felirat jelenik meg, 3 másodperc múlva ismét megjelenik az "Ujj elhelyezése" üzenet. Felismert ujjlenyomat esetén az "üdvözlő" üzenet és annak azonosítója jelenik meg. Aztán kinyílik az ajtó. Az ajtók most már biztonságban vannak, ez marad a környezetben és a házon belül.

6. lépés: A kamerák tartományának kiterjesztése

A kamerákat beltéren és kültéren egyaránt használják, de néha a megtekintési és forgási tartományok nem kedvezőek. Ez lehet, hogy nem teszi eléggé szigorúvá a biztonságot, ha több nincs telepítve. Tehát legfeljebb három kamera használata helyett, ahol egy használható, egy állványt terveztem a kamerák számára. Ez az állvány különböző szögekbe forgatja a kamerát. Ez lehetővé teszi számomra, hogy több mint 230 fokos látótávolságot biztosítsak. Ez megtakarítja a felesleges kamerák és a szükségtelen hibaelhárítás költségeit is. Így dolgoztam ki: a szervomotort és a PIR mozgásérzékelőket használtam. Van egy alapom, és beépítettem a szervót. Ezután két PIR mozgásérzékelőt telepítettem. Van egy nagyobb bázis, amely tartalmazza a vezetékeket. Rögzítettem egy lemezt a szervóra, és úgy helyeztem rá a kamerát, hogy a szervó elforgassa a kamerát. A 3D nyomtatót a műanyag állvány és lemez nyomtatására használták. Ezért a szervó a mozgást érzékelő PIR mozgásérzékelő irányába fordul.

7. lépés: A mozgáskövető kameraáramkör tervezése

A mozgásérzékelők az arduino uno -hoz vannak csatlakoztatva, a VCC 5 V -ra, a GNG a GND -re, a jelzőcsap pedig a 2 -es és 3 -as tűkre. A szervó a 4 -es tűre van csatlakoztatva. A 100 uF -es kondenzátor a szervo GND és VCC között van csatlakoztatva. Megjegyzés: A motorvezérlő a szervo meghajtására is használható.

8. lépés: A forgó kamera kódja

Felvettem a szükséges könyvtárat, majd létrehoztam egy szervo objektumot. Ezután meghatároztam a PIR érzékelők csapjait. Ezután deklaráltam a kamera elfordulási szögét, és inicializáltam a szervó előző és jelenlegi állapotát. A setup () függvényben rögzítettem a szervo csapját, és beállítottam a PIR érzékelők pinModes módját, majd középre állítottam a kamerát. loop () függvény, változókat deklaráltam, hogy az adatokat a csapokhoz kapjam. Ezután meghatározta a mozgásérzékelők állapotát, hogy tudja, hová forduljon. Ha van állapotváltozás, akkor a fordulási szög a megfelelő állapotba kerül; egyébként a pozíció megmarad. Végül beállítottam a jelenlegi állapotot, és a ciklus újrakezdődik.

9. lépés: Az otthoni és készülékek ellenőrzése

A ház biztonságának megerősítése érdekében az Ethernet -modult, az LDR -t, az LM35 -öt és a mozgásérzékelőt használtam, hogy a ház mellett haladjak. Ezekkel a következőkre voltam képes: a) a készülékek vezérlése Etherneten keresztül; b) a környezet állapotának ismerete, például a hőmérséklet stb.; C) Tudom, hogy van -e valaki a házban.

10. lépés: A huzalozás és az áramkör

Az Ethernet -pajzs az Arduino Uno -ra van felszerelve. Az RJ-45 hálózati kábel szükséges az útválasztó csatlakoztatásához vagy a modemhez. A zümmögő, a mozgásérzékelő, a LED-es izzó a 2-es, 3-as és 6-os digitális tűkhöz van csatlakoztatva. A LED-es izzót úgy készítettem, hogy 4 fényes LED-et párhuzamosan forrasztottam egy veroboardon, majd átlátszó perspex -el zárta. A két kimeneti vezeték az áramkörhöz megy. (Hasonló kapható a piacon). Az LDR és az LM35 a 0 -as és 1 -es analóg érintkezőkhöz van csatlakoztatva. A többi csap a GND -hez, a PIR és az LM35 harmadik csapja a tápegységhez megy.

11. lépés: Otthoni vezérlőkód és működés

Tartalmaztam a könyvtárakat, a zümmögőt, a PIR -érzékelőt, a LED -et, az LDR -t, az LM35 csapokat. A MAC -cím a pajzson van, helyesen meg kell adni. Az ip címet is meg kell adni. A következő a kérés változója és a webszerver címe. Ezután a setup () függvény, konfiguráltam a pin módokat, és inicializáltam a szerver és Ethernet pajzs kapcsolatokat. A loop () függvényben deklaráltam néhány változót, az úgynevezett függvényeket, és leolvastam a bemenetek. Ezután a helyiségek fényerejét ellenőrzik, hogy bekapcsolják -e a fényt. Ezután az ügyfeleket meghallgatják, és a http kérést is ellenőrzik. Ami ezután következik, vezérli a weboldal kijelzőjét, amelyen megjelenik a szoba állapota és a gombok bizonyos műveletek végrehajtásához. A ciklus után jön néhány funkció a fényvezérléshez: Az onLight () funkció a fényen a maximális fényerősségig. Az offLight () funkció kikapcsolja a fényt. A dimLight () funkció a fény fényerejének negyedére.

12. lépés: Eszközök követése

Olyan biztonsági rendszert terveztem, amely SMS -ben, Google Térkép hivatkozással megkapja az okostelefonom helyzetét. Arduino MKR GSM 1400 -at, antennát és LiPo akkumulátort használtam. Működő SIM -kártya is szükséges. A hálózathoz való csatlakozáshoz PIN -kódra, APN -re és más hitelesítő adatokra van szükség. Amikor a kérés karakterrel rendelkező SMS -t küldtem, egy SMS -t kaptam, amely tartalmazza a hosszúsági és szélességi fokokat, valamint a Google Térkép linket. A beállításhoz az antenna csatlakozik a a kártyát a SIM -kártyával behelyezve, majd az akkumulátort a fenti ábrán látható módon a JST csatlakozóhoz kell csatlakoztatni. Ezt követően bármely eszközhöz csatlakoztatható, így ellopása vagy elvesztése esetén visszaállítható.

13. lépés: A munkakód

Az első szakasz a szükséges könyvtárak importálása. Ezután jön a PIN, APN, felhasználónév és jelszó. Ezt ki kell tölteni. Következő a setup () függvény, a helyobjektum inicializálása és az adatkapcsolat létrehozása. Ezt követően a hurok () függvény, a getLocation () függvény lett meghívva, majd ha SMS érkezett, akkor ellenőrizzük, hogy a helyes kérési üzenet kerül beírásra, amely itt „T”, ha a karakter helyes, az eszköz helyét tartalmazó SMS -t küld. Megjegyzés: A kérés karaktere megváltoztatható. Az energiafogyasztás minimalizálása érdekében a tábla 70 másodpercig hibernált. A getLocation () a mobilhálózaton keresztül kapja meg a koordinátákat, ha rendelkezésre áll új koordináta, frissíti azt. A connectNetwork () függvény a gsmAccess funkciót használja.begin és gprs.attachGPRS módszerek a tábla csatlakoztatásához az adathálózathoz.

14. lépés: Véglegesítés

A fenti rendszerek megvalósítása biztonságossá teszi az embert. Ez egy technikailag vezérelt rendszer, ezért könnyen vezérelhető. Ne feledje, hogy az energiafogyasztás maximalizálása érdekében az USB -portok használhatók az elemek helyett (ha a portok könnyen elérhetők). Átfogó megjegyzéseket fűztem a kódokhoz az egyszerű megértés és a helyes működés érdekében, így a működési elveket is. Ne felejtse el kibontani a könyvtárakat a megfelelő könyvtárba. Ezenkívül a biztonsági kamerákat bölcsen kell felszerelni oly módon, hogy álcázzák magukat a környezettel. Biztonságos napot kívánva.