Интелигентно обезопасете вашия интелигентен дом: 14 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Състезавам се за безопасното и защитено състезание. Ако ви харесва моята инструкция, моля, гласувайте за нея! Ще ви покажа как лесно и евтино напълно да защитите дома и околната среда. Той съдържа сегменти, в които ще научите как да: 1. Конфигурирайте системата за заключване на вратата с пръстови отпечатъци2. Контролирайте дома и уредите си, дори ако отсъствате3. Конфигурирайте камерите така, че да имат голям обхват на гледане4. Проследявайте откраднати или изгубени устройства и вещи5. Активирайте някои алармени системи поради определени реакции

Стъпка 1: Компоненти

За системата за проследяване: 1x MKR GSM 1400 (https://www.store.arduino.cc) За камерата: 1x Arduino Uno1x охранителна камера 1x 100 uF кондензатор 2x PIR сензор за движение 1x ServoBreadboard За системата за заключване на врата с пръстови отпечатъци: 1x Arduino Uno1x Adafruit LCD (16 x 2) 1x FPM1OA сензор за пръстови отпечатъци (Adafruit) 1x Motor1x Драйвер на двигателя 9V батерия (опция) 2x 3.7V акумулаторна батерия 1x LockVeroboard За домашна система за наблюдение: 1x Arduino uno1x Ethernet щит и мрежов кабел RJ-451x LM351x зумер1x LDR1x PIR сензор за движение 4x бели светодиоди Някои от горните компоненти могат да бъдат закупени във всеки близък магазин за търговия на дребно, например LED, батерии и др. Други могат да бъдат закупени на AliExpress.com (https://aliexpress.com), ebay (ebay.com), Arduino (https:/ /www.arduino.cc), Adafruit (https://www.adafruit.com) или Amazon (https://www.amazon.com)

Стъпка 2: Инструменти и приложения

3D принтер Мултицет Припойник Лепило APPS: Arduino IDE (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)Fritzing (https://fritzing.org/download)

Стъпка 3: Преглед на компонентите

Платката arduino има микроконтролер, действащ като мозък, той приема и изпраща сигнали за правилното функциониране. MKR GSM 1400 е платка arduino, поддържаща GSM услуги като осъществяване на повикване, изпращане на съобщения и др. Сим карта трябва да бъде инсталирана. Обикновено Ethernet щитът е монтиран на платката arduino. Използва се за комуникация по интернет. Той има SD слот, така че да има достъп до данните в SD картата. Клавиатурата се използва за въвеждане на данни в система. L298N Драйверът на двигателя се използва за контрол на скоростта и посоката на въртене на двигателите. PIR сензорът за движение се състои от три щифта, земя, сигнал и захранване отстрани или отдолу. PIR модулите с голям размер работят с реле, вместо с директен изход. Те се състоят от DC двигател, скоростна кутия, потенциометър и верига за управление. Обикновено се използва за завъртане на устройствата на необходимия ъгъл. LM35 е прецизен температурен сензор за IC с изход, пропорционален на температурата (в градуси по Целзий). LDR е резистор, зависим от светлината, може да определи дали дадено място е тъмно или не. използва се като дисплейно устройство. Той показва буквено -цифрови знаци. Използва се от съображения за сигурност.

Стъпка 4: Заключване на пръстови отпечатъци Електрическо окабеляване

Както се вижда на схемата, всички пинове трябва да бъдат свързани съответно. Използвах батерията 3.7V за захранване на двигателя и използвах USB конектора за захранване на платката Arduino. 9V батерията може да се използва при желание или като резервна. LCD, свързан към платката Arduino, се използва за взаимодействие. ID се въвеждат с помощта на клавиатурата, свързана към платката Arduino. Сензорът за пръстови отпечатъци проверява за валидност, също свързан към платката Arduino. И накрая, DC двигателят, управляван от модула L298N, се завърта по посока на часовниковата стрелка или обратно на часовниковата лента. Имайте предвид, че ключалката е прикрепена към двигателя и въртенето на двигателя отваря/затваря вратата. На пазара има няколко ключалки, просто си вземете подходящ.

Стъпка 5: Код и операция за заключване на пръстови отпечатъци

За правилен изглед всички кодове, използвани в тази инструкция, могат да бъдат получени тук (https://drive.google.com/file/d/1CwFeYjzM1lmim4NhrlxIwW-xCREJmID6/view?usp=sharing). За по -голяма яснота съм коментирал всеки раздел от кодовете. За начало качих кода „Вписване“от библиотеката с пръстови отпечатъци и добавих пръстов отпечатък. След като кодът бъде качен, системата чака пръстът да бъде поставен върху сензора. Няма нужда от пръстов отпечатък за някой вътре, натискането на клавиатурата отваря вратата. Но за хората, които влизат, пръстовият отпечатък се проверява за валидност, ако е валиден, заключването ще се отвори и ще се покаже съобщение, съдържащо името, сдвоено с идентификатора на пръстовия отпечатък, в противен случай вратата остава заключена. Нека проверим кода! Първият ред на настройката () функцията е просто да настроите сцената готова. Първо включих библиотеките, от които се нуждаех. (Всички библиотеки са вградени в горната връзка) След това конфигурирах пиновете за пренос на данни за моя сензор за пръстови отпечатъци. След това определих щифтовете, използвани в схемата на веригата: т.е. декларира някои масиви, знаци и цели числа. Също така паролата, която по подразбиране е 0000, макар че може да бъде променена. Също така конфигурирах клавиатурата, като идентифицирах нейния брой редове и колони; и нейните герои. След това определих цифровите щифтове, към които е свързан. След това конфигурирах модула за пръстови отпечатъци с библиотеката и обявих променливата "id". Следва функцията setup (), която работи само един след, когато системата е включена. скорост на серийната комуникация до 9600; и този на пръстовия отпечатък на 57600. Конфигурирах режимите на закрепване на драйвера на L298N на „OUTPUT“. Определих размера на LCD, изчистих екрана и изведох „Standby“. След това последва функцията loop (), където се изпълнява. Определих входен знак: Ако е 'A', това означава, че иска да се добави нов шаблон. Следователно се иска парола, която е зададена на 0000 (може да бъде променена), ако не съвпада с нея, ще се покаже „Wrong Passcode“. Ако е „B“, вратата се отваря за 6 секунди за излизане. Поставете пръста "се показва след. След цикъла () са OpenDoor () и CloseDoor () за отваряне и затваряне на вратата. Следва функцията getPasscode (). Той получава въведена парола и ги съхранява в масив c [4] и сравнява, ако е правилен. Следва функциите Enrolling () и getFingerprintEnroll (), използвани за записване на нов ID с помощта на readnumber () и getImage () функции. След това, когато трябва да поставите или премахнете пръста, се показват „Поставете пръста“и „Премахнете пръста“. Използвах обичайния метод за сканиране на пръстови отпечатъци, т.е. изображението на същия пръст се прави два пъти. Функцията readnumber () получава идентификационния номер като трицифрен формат и връща номера на функцията за записване. Обърнете внимание, че диапазонът на ID е от 1 до 127. Накрая идва функцията getFingerprintIDez (), нарекох я в цикъла. Той сканира пръстов отпечатък и му дава достъп, ако бъде разпознат. Ако пръстовият отпечатък не е разпознат, се показва „Достъпът е отказан“, след 3 секунди отново се показва съобщението „Поставете пръста“. За разпознат пръстов отпечатък се показва съобщение „добре дошло“и неговия идентификатор. След това вратата се отваря. Вратите вече са обезопасени, тя остава околната среда и вътре в къщата.

Стъпка 6: Разширяване на обхвата на камерите

Камерите се използват както на закрито, така и на открито, но понякога обхватът на гледане и въртене не са благоприятни. Това може да не направи сигурността достатъчно строга, освен ако не са инсталирани повече. Така че вместо да използвам до три камери, където може да се използва една, аз проектирах стойка за камерите. Тази стойка завърта камерата под различни ъгли. Така че това ми позволява да имам повече от 230 градуса обхват на гледане. Това също спестява разходите за ненужни камери и ненужно отстраняване на неизправности. Ето как се справих: използвах серво мотора и PIR сензорите за движение. Получих база и инсталирах серво в нея. След това инсталирах два PIR сензора за движение. Имам по -голяма основа, за да съдържа кабелите. Прикрепих плоча към сервото и поставих камерата върху него, така че сервото да завърта камерата. 3D принтерът беше използван за отпечатване на пластмасова стойка и плоча. Следователно сервото се обръща към посоката на PIR сензора за движение, който усеща движението.

Стъпка 7: Дизайнът на схемата за движение на камерата

Сензорите за движение са свързани към arduino uno, с VCC до 5V, GNG към GND и сигналния щифт към пинове 2 и 3. Сервото е свързано към щифт 4. Кондензаторът от 100 uF е свързан между GND и VCC на серво. Забележка: Драйверът на двигателя може да се използва и за задвижване на серво.

Стъпка 8: Кодът на въртящата се камера

Включих необходимата библиотека, след което създадох серво обект. След това определих щифтовете за PIR сензори. След това декларирах ъгъла на завъртане на камерата и инициализирах предишното и текущото състояние на сервото. Във функцията setup () прикрепих щифта на серво и конфигурирах pinModes за PIR сензорите, след което настроих камерата в средата. loop (), декларирах променливи, за да получа данните в пиновете. След това определи състоянието на сензорите за движение, за да знае къде да се обърне. Ако има промяна в състояние, ъгълът на завъртане се настройва на подходящо състояние; иначе позицията се запазва. И накрая, поставих предишно на текущо състояние и цикълът започва отначало.

Стъпка 9: Контрол на дома и уредите

За да подсиля сигурността на къщата, използвах Ethernet модула, LDR, LM35 и сензора за движение, за да съм на път с къщата. С тях успях: а) да контролирам уредите през Ethernet; б) да познавам състоянието на околната среда като температурата и т.н.c; в) да знам дали някой е в къщата.

Стъпка 10: Окабеляване и верига

Ethernet щитът е монтиран на Arduino Uno. Мрежовият кабел RJ-45 е необходим за свързване към рутер или модем. Звънецът, сензорът за движение, LED крушката са свързани към цифровите щифтове 2, 3 и 6. Направих LED крушката, като запоявах 4 ярки светодиода паралелно на вероборд, след това го загради с прозрачен перспекс. Двата изходни проводника отиват към веригата. (Подобен може да се получи на пазара.) LDR и LM35 са свързани към аналоговите щифтове 0 и 1. Другите щифтове отиват към GND, третият щифт за PIR и LM35 отива към захранването.

Стъпка 11: Код за домашен контрол и работа

Включих библиотеките, дефинираните зумер, PIR сензор, LED, LDR, LM35 пина. MAC адресът е на щита, трябва да бъде посочен правилно. IP адресът също трябва да бъде посочен. Следва променливата на заявката и адреса на уеб сървъра. Следва функцията setup (), конфигурирах режимите на закрепване и инициализирах връзките на сървъра и Ethernet щита. Във функцията loop () декларирах някаква променлива, извиках функции и взех показания на входове. След това се проверява яркостта на стаите дали да светне. След това клиентите се изслушват и http заявката също се проверява. Това, което идва след, контролира дисплея на уеб страницата, показващ състоянието на стаята и бутоните за извършване на някои действия. След цикъла идват някои функции за управление на светлината: Функцията onLight () на светлината до нейната максимална яркост. Функцията offLight () изключва светлината. функция dimLight () върху светлината до четвърт от яркостта й.

Стъпка 12: Проследяващи устройства

Проектирах система за сигурност, която може да получи позицията на моите устройства на моя смартфон чрез SMS с връзка към Google Maps. Използвах Arduino MKR GSM 1400, антена и LiPo батерия. Изисква се и работеща SIM карта. PIN, APN и други идентификационни данни са необходими за свързване към мрежата. Когато изпратих SMS с символа на заявката, получих SMS, съдържащ дължина и ширина и връзката с Google Карти. За да го настроите, антената е свързана към платката с поставена SIM карта, след това батерията е свързана към JST конектора, както е показано на диаграмата по -горе. След това може да бъде прикрепена към всяко устройство, така че при кражба или загуба да може да бъде възстановена.

Стъпка 13: Работният код

Първият раздел е за импортиране на необходимите библиотеки, След това идва ПИН, APN, потребителско име и парола. Следва функцията setup (), обектът за местоположение се инициализира и се установява връзка за данни. След функцията loop () се извиква функцията getLocation (), след което ако се получи SMS, се проверява дали се въвежда правилното съобщение за заявка, което тук „T“, ако символът е правилен, се изпраща SMS, съдържащ местоположението на устройството. Забележка: Символът на заявката може да бъде променен. За да се сведе до минимум консумацията на енергия, дъската е в хибернация за 70 секунди. GetLocation () получава координатите от клетъчната мрежа, ако са налични нови координати, тя я актуализира. Функцията connectNetwork () използва gsmAccess.begin и gprs.attachGPRS методи за свързване на платката към мрежата за данни.

Стъпка 14: Финализиране

Прилагането на горните системи прави човек сигурен. Това е технически задвижвана система, поради което е лесна за управление. Имайте предвид, че за да се увеличи максимално потреблението на енергия, вместо батериите могат да се използват USB портове (ако портовете са лесно достъпни). Изчерпателно коментирах кодовете за лесно разбиране и правилна функционалност, както и принципите на работа. Не забравяйте да извлечете библиотеките в правилната директория. Също така охранителните камери трябва да бъдат разумно инсталирани по такъв начин, че да маскират околната среда. Сбогом, пожелавайки ви сигурен ден напред.