Интелигентен превключвател без докосване: 8 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Необходимостта от социално дистанциране и безопасни здравни практики, като например използване на дезинфектанти след използване на обществени среди като кранове, превключватели и т.н., е много съществено за намаляване на разпространението на коронавирус. Така че има непосредствена необходимост от иновацията, включваща сензори без докосване, за улесняване на действия като активиране на кранове, превключватели и т.н.

В този проект бих искал да обсъдя идеята си за прототип за активиране на превключвателя с помощта на сензор за близост. Нещата, които трябва да се вземат предвид при проектирането на нещо, което помага в тази трудна ситуация, са предимно много по -малко съществуващи инфраструктурни промени. Така че решението трябва да бъде модернизиране и евентуално може да бъде монтирано на табло за активиране на превключвателя въз основа на жест на ръка или присъствие въз основа на чувствителността. Основните характеристики включват,

• 200 часа живот на батерията,
• Охранителна камера, която прави снимка на човек, който влиза в стаята
• Дълбок сън за пестене на батерията.
• Преносим.
• Изпращане на сигнали по имейл

Консумативи

1. Сензор за близост [Използвам KEMET SS-430] може да бъде всеки сензор за близост

2. ESPCam32 за заснемане на снимки и изпращане по пощата

3. Литиево-йонна батерия 1000mAh

4. USB - литиево -йонно зарядно устройство TP4056

5. Усилвателна верига 3.7V до 5V

6. Резистори 10k и 1k

7. Транзистор BC547

8. Сервомотор SG90

9. Arduino pro mini

Стъпка 1: Нека започнем

В нашия проект сензорът не е нищо друго освен малък сензор за близост от KEMET, SS-430

Данните от сензора ще имат 2 200ms тактови импулси, както е показано на фигурата.

На горната фигура 2 200 ms импулси са тези, които показват човешко присъствие, други тактови импулси се образуват поради фалшиво задействане. Това фалшиво задействане се случи, тъй като експериментирах с голия сензор без лещи или друго покритие. Фалшивото задействане драстично намалява, след като използвах пластмасовия корпус, за да закрепя сензора.

Стъпка 2: Нека тестваме върху таблото

За теста просто използвах микроконтролер (Arduino Uno) и сензора и светодиод. След часове на четене на стойностите на сензора на серийния монитор и го калибрирах, дойдох с малък код, за да открия правилно присъствието на човешко същество пред него.

Стъпка 3: Свързване на Servo към ESP32Cam към Servo

С ограничения брой пинове, налични на ESP32 Camera, трябваше да използвам таймер 2 и GPIO2 за задвижване на серво и GPIO13 за функция за събуждане с помощта на сензор за близост Kemet SS-430.

Причината за използването на ESP32 Camera е да направите снимка и да преминете в режим на заспиване, когато човекът влезе в стаята или на неоторизирано място. Изображението ще бъде запазено в

SD карта. За да действа незабавно на нарушителя, ESP32 ще изпрати имейл до предварително конфигурирания имейл имейл. Това изисква инсталиране на ESP32 Mail client Library. Отидете да управлявате библиотеки в Arduino IDE и потърсете ESP32 Mail клиента и изтеглете. Ще ви е необходим работещ имейл идентификатор, чиито идентификационни данни трябва да поставите в кода, а по -късно ще трябва да активирате по -малко сигурни приложения. По -добре е да създадете нов Gmail ID за този проект.

Стъпка 4: Тестване на доказателство за концепция

За по -опростен изглед на проекта помислих да сглобя нещата на акрилен лист по модулен начин.

Там пластмасовата кутия за сензора помага за намаляване на фалшивите задействания. Тъй като ESP камерата заспива след заснемане на снимки, не мога да изпълнявам операции по кондициониране на цифров сигнал на камерата ESP32. Затова добавих друг микроконтролер за намаляване на фалшивото задействане и кондициониране на сигнала, а също и за задвижване на серво мотор.

Можете да използвате esp32 или друг микроконтролер и двете работят.

Стъпка 5: Окончателна схема

Сигналът от пироелектрическия сензор се подава към транзистора в конфигурация с отворен колектор, след като сигналът дойде, транзисторът се активира като превключвател и по този начин свързва GPIO 13 към земята и събужда камерата ESP32

В хранилищата на кодове Pyrolight кодът заедно с camera_pins.h е за ESP32 камера за почивка 2 кода са за тестване с Arduino pro mini.

Моля, намерете подробни схеми и Kicad PCB в хранилището на GitHub.

Всъщност бях поръчал ПХБ от Китай за този проект, но не го получих навреме поради епидемията от коронавирус. Така че трябваше да използвам усилващ конвертор и модул TP4056.

Стъпка 6: Сигнал за нарушителя

Когато в близост до сензора имаше нарушител, той се събуди от съня, направи снимка и изпрати поща с прикачен файл.

Ето как изглежда пощата. Всичко това може да се направи само благодарение на сензор за близост. Тъй като цялото устройство се захранва от батерии, това ни позволява да носим навсякъде. и да направим своя собствена интелигентна и безопасна среда. Можете да отпечатате 3D корпус, който да пасва на електрониката според нуждите.

Ето един добър дизайн: Връзка

Стъпка 7: Работно видео:

Направих подходящ щит за печатни платки за esp32 cam платка с USB към UART и конектори за серво и пиро сензор. Можете да намерите файловете Gerber в моето репо Github, свързани по -долу.

Github

Стъпка 8: Бъдещи подобрения

1. Проектиране на 3D отпечатана кутия за проекта, за да изглежда като продукт

2. Подобряване на работата на батерията

3. Схема за кондициониране на аналогов сигнал вместо вторичен микроконтролер.