Išmaniai apsaugokite savo išmaniuosius namus: 14 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Dalyvauju konkurse dėl saugaus ir patikimo. Jei jums patinka mano pamokomas dalykas, balsuokite už tai! Aš jums parodysiu, kaip lengvai ir pigiai visiškai apsaugoti savo namus ir aplinką. Jame yra segmentų, kuriuose sužinosite, kaip: Sukonfigūruokite pirštų atspaudų durų užrakto sistemą2. Kontroliuokite savo namus ir prietaisus, net jei jų nėra3. Sukonfigūruokite kameras taip, kad būtų didelis žiūrėjimo diapazonas4. 5. Stebėkite pavogtus ar pamestus prietaisus ir daiktus Suaktyvinkite kai kurias signalizacijos sistemas dėl tam tikrų reakcijų

1 žingsnis: komponentai

Stebėjimo sistemai: 1x MKR GSM 1400 (https://www.store.arduino.cc) Fotoaparatui: 1x „Arduino Uno1x“apsaugos kamera 1x 100 uF kondensatorius2x PIR judesio jutiklis 16x2) 1x FPM1OA pirštų atspaudų jutiklis („Adafruit“) Kai kuriuos iš aukščiau išvardytų komponentų galima įsigyti bet kurioje netoliese esančioje mažmeninės prekybos parduotuvėje, pvz., šviesos diodus, baterijas ir pan. /www.arduino.cc), „Adafruit“(https://www.adafruit.com) arba „Amazon“(https://www.amazon.com)

2 veiksmas: įrankiai ir programos

3D spausdintuvas Multimetras Lituoklis Klijai APPS: „Arduino IDE“(https://www.arduino.cc/en/Main/Software)Fritzing (https://fritzing.org/download)

3 žingsnis: komponentų apžvalga

„Arduino“plokštėje yra mikrovaldiklis, veikiantis kaip smegenys, jis priima ir siunčia signalus, kad tinkamai veiktų. „MKR GSM 1400“yra „arduino“plokštė, palaikanti GSM paslaugas, pvz., Skambinti, siųsti pranešimus ir tt. Jame turi būti įdiegta SIM kortelė. Ethernet skydas paprastai montuojamas ant arduino plokštės. Jis naudojamas bendravimui internetu. Jame yra SD lizdas, kad būtų galima pasiekti SD kortelės duomenis. Klaviatūra naudojama duomenims įvesti į sistemą. L298N variklio tvarkyklė naudojama valdyti variklių greitį ir sukimosi kryptį. PIR judesio jutiklį sudaro trys kaiščiai, įžeminimas, signalas ir maitinimas šone arba apačioje. Didelio dydžio PIR moduliai valdo relę, o ne tiesioginį išėjimą. Servo varikliai yra nuolatiniai nuolatinės srovės varikliai, kuriuose sumontuota grandinė. Juos sudaro nuolatinės srovės variklis, pavarų dėžė, potenciometras ir valdymo grandinė. Paprastai naudojamas prietaisams pasukti reikiamu kampu. LM35 yra tikslus IC temperatūros jutiklis, kurio išėjimas proporcingas temperatūrai (Celsijaus laipsniais). LDR yra nuo šviesos priklausomas rezistorius, jis gali pasakyti, ar vieta yra tamsi, ar ne. naudojamas kaip rodymo įrenginys. Jame rodomi raidiniai ir skaitmeniniai simboliai. FPM1OA pirštų atspaudų jutiklis yra jutiklis, kuris nustato ir jaučia pirštų atspaudus. Jis naudojamas saugumo tikslais.

4 žingsnis: pirštų atspaudų užrakto elektros instaliacija

Kaip matyti iš schemos, visi kaiščiai turi būti prijungti atitinkamai. Varikliui maitinti naudojau 3,7 V bateriją, o „Arduino“plokštei - USB jungtį. 9 V baterija gali būti naudojama, jei pageidaujama, arba kaip atsarginė kopija. Prie „Arduino“plokštės prijungtas LCD naudojamas sąveikai. ID įvedami naudojant klaviatūrą, prijungtą prie „Arduino“plokštės. Pirštų atspaudų jutiklis tikrina galiojimą, taip pat prijungtas prie „Arduino“plokštės. Galiausiai, L298N modulio valdomas nuolatinės srovės variklis sukasi pagal laikrodžio rodyklę arba prieš laikrodžio rodyklę. Atkreipkite dėmesį, kad užraktas yra pritvirtintas prie variklio, o variklio sukimasis atveria/uždaro duris. Rinkoje yra keletas spynų, tiesiog įsigykite tinkamą.

5 veiksmas: pirštų atspaudų užrakto kodas ir veikimas

Norėdami tinkamai peržiūrėti, visus šioje instrukcijoje naudojamus kodus galite gauti čia (https://drive.google.com/file/d/1CwFeYjzM1lmim4NhrlxIwW-xCREJmID6/view?usp=sharing). Aiškumo dėlei pakomentavau kiekvieną kodų skyrių. Norėdami pradėti, įkėliau kodą „Registruotis“iš pirštų atspaudų bibliotekos ir pridėjau piršto atspaudą. Įkėlus kodą, sistema laukia, kol pirštas bus uždėtas ant jutiklio. Nereikia pirštų atspaudų kam nors viduje, paspaudus klaviatūrą atidaromos durys. Tačiau žmonėms, atvykstantiems, patikrinamas pirštų atspaudų galiojimas, jei jie galioja, užraktas atsidarys ir bus parodytas pranešimas su pavadinimu, suporuotu su piršto atspaudo ID, kitaip durys lieka užrakintos. Apžiūrėkime kodą! Pirmoji sąrankos eilutė () funkcija yra tik paruošti sceną. Pirma, aš įtraukiau reikalingas bibliotekas. (Visos bibliotekos yra įterptos į aukščiau esančią nuorodą) Tada sukonfigūravau mano pirštų atspaudų jutiklio duomenų perdavimo kaiščius. Tada apibrėžiau grandinės schemoje naudojamus kaiščius: ty pirštų atspaudų jutiklio kaiščius, L298N tvarkyklės modulį, LCD. Taip pat paskelbė kai kuriuos masyvus, simbolius ir sveikus skaičius. Taip pat gali būti pakeistas slaptažodis, kuris pagal numatytuosius nustatymus yra 0000. Aš taip pat sukonfigūravau klaviatūrą, nustatydamas jos eilučių ir stulpelių skaičių; ir jo personažai. Tada aš apibrėžiau skaitmeninius kaiščius, prie kurių jis buvo prijungtas. Tada sukonfigūravau pirštų atspaudų modulį su biblioteka ir paskelbiau kintamąjį „id“. Toliau pateikiama sąrankos () funkcija, kuri veikia tik vieną kartą, kai sistema įjungta. nuoseklaus ryšio greitis iki 9600; ir piršto atspaudą iki 57600. Aš sukonfigūravau L298N tvarkyklės smeigtuko režimus kaip „OUTPUT“. Nustatiau LCD dydį, išvalyiau ekraną ir parodžiau „Budėjimo režimas“. Tada sekė ciklo () funkcija, kur vykdoma. Nustatiau įvesties simbolis: jei jis yra „A“, tai reiškia, kad reikia pridėti naują šabloną. Todėl prašoma slaptažodžio, kuris nustatytas į 0000 (gali būti pakeistas), jei jis neatitinka „Rodomas neteisingas slaptažodis“. Jei jis yra „B“, durys atidaromos 6 sekundėms, kad išeitumėte. Tada " Vieta pirštu "rodomas po. Po kilpos () yra„ OpenDoor "() ir„ CloseDoor "() durims atidaryti ir uždaryti. Toliau pateikiama funkcija„ getPasscode () “. Jis gauna įvestą kodą ir saugo juos c [4] masyve ir palygina, ar jis teisingas. Toliau pateikiamos funkcijos „Enrolling“() ir „getFingerprintEnroll ()“, naudojamos registruoti naują ID naudojant funkcijas readnumber () ir getImage (). Po to, kai reikia uždėti ar nuimti pirštą, rodomi užrašai „Padėti pirštą“ir „Pašalinti pirštą“. Naudojau įprastą pirštų atspaudų nuskaitymo metodą, t. Y. To paties piršto vaizdas fotografuojamas du kartus. Funkcija readnumber () gauna ID numerį kaip 3 skaitmenų formatą ir grąžina numerį į registravimo funkciją. Atkreipkite dėmesį, kad ID diapazonas yra nuo 1 iki 127. Galiausiai ateina funkcija getFingerprintIDez (), aš ją pavadinau cikle. Jis nuskaito piršto atspaudą ir suteikia prieigą, jei atpažįstamas. Jei pirštų atspaudai neatpažįstami, rodomas pranešimas „Prieiga uždrausta“, po 3 sekundžių vėl rodomas pranešimas „Padėti pirštą“. Jei atpažįstamas piršto atspaudas, rodomas „sveikinimo“pranešimas ir jo ID. Tada durys atsidaro. Durys dabar yra apsaugotos, tai lieka aplinka ir namo viduje.

6 žingsnis: išplėskite fotoaparatų diapazoną

Fotoaparatai naudojami tiek patalpose, tiek lauke, tačiau kartais žiūrėjimo ir sukimosi diapazonas nėra palankus. Tai gali padaryti saugumą nepakankamai griežtą, nebent bus įdiegta daugiau. Taigi, vietoj trijų kamerų, kuriose galima naudoti vieną, aš sukūriau kamerų stovą. Šis stovas pasuka kamerą skirtingais kampais. Taigi tai leidžia man turėti daugiau nei 230 laipsnių žiūrėjimo diapazoną. Tai taip pat sutaupo nereikalingų fotoaparatų ir nereikalingų trikčių šalinimo išlaidas. Taip aš tai padariau: naudoju servo variklį ir PIR judesio jutiklius. Aš gavau bazę ir įdiegiau servo. Tada įdiegiau du PIR judesio jutiklius. Turiu didesnę bazę laidams. Ant servo pritvirtinau plokštelę ir padėjau ant jos fotoaparatą, kad servo pasuktų fotoaparatą. 3D spausdintuvas buvo naudojamas spausdinant plastikinį stovą ir plokštelę. Todėl servo pasisuka judėjimo jutiklio PIR judesio jutiklio kryptimi.

7 žingsnis: judesio sekimo kameros grandinės dizainas

Judesio jutikliai yra prijungti prie „arduino uno“, VCC - 5 V, GNG - GND, o signalo kaištis - prie 2 ir 3 kaiščių. Servo yra prijungtas prie 4 kaiščio. 100 uF kondensatorius yra prijungtas tarp servo GND ir VCC. Pastaba: variklio tvarkyklę taip pat galima naudoti servo valdymui.

8 žingsnis: besisukantis fotoaparato kodas

Įtraukiau reikiamą biblioteką, tada sukūriau servo objektą. Toliau apibrėžiau PIR jutiklių kaiščius. Tada aš paskelbiau fotoaparato sukimosi kampą ir inicijavau ankstesnę ir dabartinę servo būsenas. Funkcijoje setup () aš prijungiau servo kaištį ir sukonfigūravau PIR jutiklių PINModes, tada nustatiau kamerą į vidurį. loop () funkcija, aš deklaravau kintamuosius, kad gaučiau duomenis smeigtukuose. Tada nustatė judesio jutiklių būseną, kad žinotų, kur kreiptis. Jei pasikeičia būsena, posūkio kampas nustatomas į atitinkamą būseną; kita pozicija išlaikoma. Galiausiai aš nustatiau ankstesnę būseną ir ciklas prasideda iš naujo.

9 žingsnis: Namų ir prietaisų valdymas

Norėdamas sustiprinti namo saugumą, naudodavau eterneto modulį, LDR, LM35 ir judesio jutiklį, kad galėčiau būti namuose. Naudodamas šiuos metodus galėjau: a) valdyti prietaisus per eternetą; b) žinoti aplinkos būklę, pvz., Temperatūrą e. T. C; c) žinoti, ar kas nors yra namuose.

10 žingsnis: laidai ir grandinė

„Ethernet“skydas yra sumontuotas „Arduino Uno“. RJ-45 tinklo kabelis reikalingas norint prijungti maršrutizatorių arba modemą. Signalas, judesio jutiklis, LED lemputė yra prijungti prie 2, 3 ir 6 skaitmeninių kaiščių. Aš sukūriau LED lemputę, lituojant lygiagrečiai 4 šviesius šviesos diodus, tada uždengė jį skaidriu perspeksu. Du išvesties laidai eina į grandinę. (Panašų galima įsigyti rinkoje). LDR ir LM35 yra prijungti prie analoginių kaiščių 0 ir 1. Kiti kaiščiai eina į GND, trečiasis kaištis PIR ir LM35 eina į maitinimo šaltinį.

11 veiksmas: namų valdymo kodas ir veikimas

Aš įtraukiau bibliotekas, apibrėžė „Buzzer“, PIR jutiklį, LED, LDR, LM35 kaiščius. MAC adresas yra skydelyje, jis turėtų būti teisingai nurodytas. Taip pat turėtų būti nurodytas IP adresas. Kitas yra užklausos kintamasis ir žiniatinklio serverio adresas. Toliau yra sąrankos () funkcija, aš sukonfigūravau kaiščio režimus ir inicijavau serverio ir eterneto skydo jungtis. Funkcijoje kilpa () aš paskelbiau kai kuriuos kintamuosius, vadinamus funkcijomis, ir skaičiau įėjimai. Tada patikrinamas patalpų šviesumas, ar įjungti šviesą. Tada klientai išklausomi ir taip pat tikrinama http užklausa. Kas ateina po to, valdo tinklalapio ekraną, rodantį kambario būseną ir mygtukus tam tikriems veiksmams atlikti. Po ciklo pateikiamos kai kurios šviesos valdymo funkcijos: „OnLight“() funkcija šviesoje iki maksimalaus ryškumo. „OffLight“() funkcija išjungia šviesą. dimLight () funkcija šviesoje iki ketvirtadalio jos ryškumo.

12 veiksmas: sekimo įrenginiai

Aš sukūriau apsaugos sistemą, kuri gali nustatyti mano įrenginių padėtį išmaniajame telefone SMS žinute su „Google“žemėlapių nuoroda. Naudojau „Arduino MKR GSM 1400“, anteną ir „LiPo“akumuliatorių. Taip pat reikalinga veikianti SIM kortelė. Norint prisijungti prie tinklo, reikia PIN, APN ir kitų prisijungimo duomenų. Kai išsiunčiau SMS su užklausos simboliu, gavau SMS, gautą su ilguma ir platuma bei „Google“žemėlapių nuoroda. Norėdami jį nustatyti, antena prijungta prie plokštę su įdėta SIM kortele, tada baterija prijungta prie JST jungties, kaip parodyta aukščiau esančioje diagramoje. Po to ją galima prijungti prie bet kurio įrenginio, kad pavogus ar pametus ją būtų galima atkurti.

13 žingsnis: darbo kodeksas

Pirmasis skyrius yra reikalingų bibliotekų importavimas. Tada ateina PIN, APN, vartotojo vardas ir slaptažodis. Tai turėtų būti užpildyta. Toliau pateikiama sąrankos () funkcija, inicijuojamas vietos objektas ir užmezgamas duomenų ryšys. Po to ciklo () funkcija, iškviečiama funkcija „getLocation ()“, o jei gaunama SMS žinutė, patikrinama, ar įvedamas teisingas užklausos pranešimas, kuris čia „T“, jei simbolis teisingas, siunčiama SMS žinutė su įrenginio buvimo vieta. Pastaba: užklausos simbolį galima pakeisti. Norėdami sumažinti energijos suvartojimą, lenta užmigdoma 70 sekundžių. „GetLocation“() gauna koordinates pagal korinį tinklą, jei yra nauja koordinatė, ji ją atnaujina. Funkcija connectNetwork () naudoja „gsmAccess“.begin ir gprs.attachGPRS metodai, skirti prijungti plokštę prie duomenų tinklo.

14 žingsnis: užbaigimas

Įdiegus aukščiau pateiktas sistemas, žmogus tampa saugus. Tai yra techniškai valdoma sistema, todėl ją lengva valdyti. Atkreipkite dėmesį, kad norint maksimaliai suvartoti energiją, vietoj baterijų galima naudoti USB prievadus (jei prievadai yra lengvai prieinami). Aš išsamiai pakomentavau kodus, kad būtų lengviau suprasti ir tinkamai veikti, taip pat ir darbo principai. Nepamirškite išgauti bibliotekų į teisingą katalogą. Be to, apsaugos kameros turėtų būti sumontuotos taip, kad jos užmaskuotų aplinką. Taip, linkiu jums saugios dienos.