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

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:49

Este proyecto consiste en una alarma básica que detecta presencia, activa una sirena de 108dB y avisa al usuario mediaante un SMS (по избор). Разрешете también el control remoto básico por parte del usuario и traves de SMS (encendido, apagado, reinicio). Електронната система NO NECESITA CONEXIÓN A INTERNET, е автономна и está pensado за ла инсталацията на lugares remotos como fincas o casas de campo que no cuentan con estos servicios.

Функционалност на системата

- El системата се активира mediante un interruptor principal sencillo que puede estar oculto en cualquier lugar, o simplemente al lado de los módulos de la alarma. 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 on optado por la primera opción

- Una vez activado el system, el usuario tendrá un tiempo determinado para salir de la estancia. Durante este tiempo, para indicar que la alarma está en proceso 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 partr de este momento el system comenzará la detección.

- Para la detección de presencia he utilizado un system combinado de dos sensores (infrarrojos y microondas). ¿Por qué dos sensores? El motivo es el siguiente: el sensor de infrarrojos es muy efectivo, pero es sensible a falsas detecciones puntuales por puntos calientes como puede ser, por ejemplo, una ventana calentada por el sol. El sensor de microondas no tiene ese problem, sin embargo, su detección no queda limitada a una estancia, funciona en todas direcciones 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 и др.)

- Cuando el sistema detecta un intruso, la detección se detiene y comienza una cuenta atrás de 15 segundos. Una vez transcurrido este tiempo, activará la sirena, que sonará de manera ininterrumpida durante un periodo de 30 minutos, 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 principal sin que suene la alarma (por ejemplo, cuando vuelve a casa).

- Al mismo tiempo que се активира ла сирена el система envía и SMS al usuario indicándole que се активира la alarma. El usuario entonces podrá dejar que suene, o enviar un SMS de vuelta para APAGAR la alarma o REINICIARLA. Ако решите опагарла, подкрепете también ENCENDERLA de nuevo con otro SMS.

Консумативи:

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

Alimentador 12VDC - 2A (Конвертор 220VAC a 12VDC, 2000 mA)

Модуло Ардуино Нано

Módulo SIM800L с антена

(2x) Módulo MP1584 de regulación de tensión

Звуков сигнал (zumbador)

Сензорен детектор за инфрачервена връзка HC-SR501

Сензорен радар за микроонда RCWL-0516

Платка монтажна печатна платка

Sirena Resistente para Exteriores 12 Vcc - 20 W

Кабелни кабели за свързване на електроника

Rollo кабелен телефон

Soldador y estaño para conexiones

Para el circuito de activación de la sirena:

OPCIÓN A) Módulo RELÉ 5V с оптоакопладор за Arduino (това трябва да е достатъчно за активиране на сирена, която е необходима за елементите).

OPCIÓN B) Конструиране на модуло (si se quiere construir el circuito por piezas):

1. Relé 5V SPDT (модел G5V -1) - (се използва за използване на cualquier otro relé подобно)
2. Транзистор NPN 2N2222
3. Оптоакопладор PC817
4. Diodo 1N5400
5. Resistencias 68, 220, 2k, 10k

Стъпка 1: Estructura Del Sistema

El conjunto consta de tres módulos básicos:

1. Модул за управление: главен принцип на включване и микроконтролатор Arduino Nano (използващ cualquier otro modelo), който се използва от системата на SIM800L, за да се свърже на червено с телефон.

2. Módulo de sensores: комбинирайте сензора за инфрачервена връзка и сензора за микрокондиции за кмета на прецизността на детектирането на присъствието.

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

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

Стъпка 2: Formato De Conexiones

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

- Кабел за подхранване 0,75 мм (кабел за използване на домашно устройство):

• Alimentación del módulo de control.
• Alimentación de los módulos Arduino y SIM800L.
• Alimentación del módulo de activación de la sirena.
• Parte del circuito de activación de la sirena que soporta кмет интензидад (около 1,2A).
• Conexión desde el módulo de activación de la sirena hacia la sirena.

- Кабел Dupont (кабел за използване на електротехника):

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

- кабелен телефон:

• 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.

Стъпка 3: Alimentación Del Sistema

En primer lugar, se necesita una alimentación adecuada: corriente continua (DC) con potencia suficiente tanto para el consumo del system en modo vigilancia, como para cuando se active la alarma, lo cual supondrá un consumo mucho кмет 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.

Паралелно системата се захранва със сирена с мощност 108 dB, напрежение от 12VDC и консумация от 1200 mA. Como este consumo es el Mayor 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 се използва за адаптация на 12VDC y 2A (списък на материалите), cuya salida се corta obteniendo los dos cable de alimentación principal del system. Estos alimentarán al módulo de control y al módulo de activación de la sirena.

Стъпка 4: Estructura Del Módulo De Control

El módulo de control, como ya se ha ha comentado, consta de un Arduino Nano que regirá el funcionamiento general, y un módulo SIM800L con an antenna para la comunicación con el usuario mediaante SMS. 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, можете да използвате утилизатор до MP1584 за регулиране на напрежението DC-DC que разрешено ajustar el voltaje de salida mediante un sencillo potenciómetro controlado por un tornillo.

Стъпка 5: Funciones Y Diagrama De Conexiones Del Módulo De Control

La Placa програмируеми 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 datos 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 programación del utilizado se detalla más adelante).

Se añade también el detale de conexiones entre la placa Arduino y el módulo SIM800L, Completando con esto el esquema del módulo de control. Este módulo requiere de una tarjeta SIM para funcionar, que se enter 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 евро с 10 евро де салдо, 0 евро подлежащи на възстановяване):

Tarjeta prepago Symio

Tarjeta prepago Pepephone

Tarjeta prepago Things Mobile

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

Стъпка 6: Подробности за 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 situción, el módulo de control enviará la correiente señal de activación de la sirena.

Стъпка 7: Описание на Del Código

El código de programción de la placa Arduino consta de 4 архива:

• Основен: „ALARM_SYSTEM.ino“(функции за управление на Arduino (настройка y цикъл) за функциониране на системата за аларма)).
• Cabecera: „alarm.h“(включително декларация за деклариране на аларма и сензор).
• Определения: „alarm.cpp“(включително дефиницията на методите за аларма и сензор за класове).
• Cabecera: „config.h“(включително дефиницията на лос параметрос от операцията на системата, алгунос де лос куалес син модификатори по електронен път).

Todos los archivos están incluidos en este apartado.

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

Стъпка 8: Módulo De Activación De La Sirena

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

Con finines autodidácticos, той optado por construir este módulo por partes usando компоненти básicos, no obstante, se puede obtener el módulo completo a un precio muy reducido, sin necesidad de montar el circuito (véase Supplies en el paso 1). [релейно реле 5V Arduino].

Конструкция на веригата:

Cuando el módulo de sensores detecta movimiento, el módulo de control envía una señal de activación para hacer sonar la sirena. Esta señal, proveniente de la placa Arduino, es de 5V (salida estándar de la placa) y del orden de los 20mA. Para hacer funcionar la sirena a su nivel de trabajo nominal es necesario alimentarla con 12V y 1200mA. Se requiere, por tanto, un circuito que permita alimentar la sirena directamente desde el alimentador de 12V cuando se reciba la señal de activación desde el módulo de control. Para este fin se ha utilizado un relé, dispositivo electromagnético 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 insuficiente para activar la sirena, y se ha de añadir un segundo elemento. Se utiliza, en este caso, un tranzistor NPN que aumentará la corriente de activación permitiendo así el 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].

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

Pueden consultarse explicaciones detaladas y muy claras e información bastante completa sobre las conexiones y elementos utilizados en este módulo en los siguientes enlaces:

Въведение в лос релес (inventable.eu)

Среден транзистор за управление на relé (inventable.eu)

Оптоакопладорес (luisllamas.es)

Стъпка 9: Algunas Imágenes De Los Módulos

Concluye aquí las descriptions de del proyecto de ALARMA ARDUINO.

Espero que sea de utilidad e interés.