Pametno osigurajte svoj pametni dom: 14 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Ja se natječem za natjecanje sigurno i zaštićeno. Ako vam se sviđa moja instrukcija, glasajte za nju! Pokazat ću vam kako lako i jeftino potpuno zaštititi svoj dom i njegovo okruženje. Sadrži segmente u kojima ćete naučiti kako: 1. Konfigurirajte svoj sustav zaključavanja vrata s otiskom prsta2. Upravljajte svojim domom i aparatima čak i ako ste odsutni3. Konfigurirajte kamere tako da imaju veliki raspon gledanja4. Pratite ukradene ili izgubljene uređaje i stvari5. Aktivirajte neke alarmne sustave zbog određenih reakcija

Korak 1: Komponente

Za sustav praćenja: 1x MKR GSM 1400 (https://www.store.arduino.cc) Za kameru: 1x Arduino Uno1x Sigurnosna kamera1x 100 uF kondenzator2x PIR senzor pokreta1x ServoBreadboardZa sustav zaključavanja vrata s otiskom prsta: 1x Arduino Uno1x Adafruit LCD (16 x 2) 1x FPM1OA senzor otiska prsta (Adafruit) 1x motor1x Upravljački program motora 9V baterija (opcionalno) 2x 3,7V punjiva baterija1x LockVeroboardZa kućni nadzorni sustav: 1x Arduino uno1x Ethernet štit i mrežni kabel RJ-451x LM351x Zujalica1x LDR1x PIR senzor pokreta4x bijele LED diode veroboardNeke od gore navedenih komponenti mogu se nabaviti u bilo kojoj obližnjoj maloprodaji, npr. LED diode, baterije itd. Ostale se mogu nabaviti na AliExpress.com (https://aliexpress.com), ebayu (ebay.com), Arduinu (https:/ /www.arduino.cc), Adafruit (https://www.adafruit.com) ili Amazon (https://www.amazon.com)

2. korak: Alati i aplikacije

3D pisačMultimetarLemilicaGlueAPPS: Arduino IDE (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)Fritzing (https://fritzing.org/download)

Korak 3: Pregled komponenti

Arduino ploča ima mikrokontroler koji djeluje kao mozak, prima i šalje signale za pravilno funkcioniranje. MKR GSM 1400 je arduino ploča koja podržava GSM usluge poput upućivanja poziva, slanja poruka itd. Na nju je potrebno instalirati sim karticu. Ethernet štit obično se montira na arduino ploču. Koristi se za komunikaciju putem interneta. Ima SD utor tako da se može pristupiti podacima na SD kartici. Tipkovnica se koristi za unos podataka u sustav. L298N Upravljački program motora koristi se za kontrolu brzine i smjera rotacije motora. PIR senzor pokreta sastoji se od tri pina, uzemljenje, signal i napajanje sa strane ili na dnu. PIR moduli velikih dimenzija upravljaju relejem umjesto izravnog izlaza. Servo motori su istosmjerni motori sa zupčanikom s ugrađenim krugom. Sastoje se od istosmjernog motora, mjenjača, potenciometra i upravljačkog kruga. Obično se koristi za okretanje uređaja pod potrebnim kutom. LM35 je precizni IC osjetnik temperature čiji je izlaz proporcionalan temperaturi (u stupnjevima Celzijusa). LDR je otpornik ovisan o svjetlu, može reći je li mjesto tamno ili ne. LCD je koristi se kao uređaj za prikaz. Prikazuje alfanumeričke znakove. FPM1OA Senzor otiska prsta je senzor koji određuje i osjeća otiske prstiju. Koristi se u sigurnosne svrhe.

Korak 4: Električno ožičenje zaključavanja otiska prsta

Kao što se vidi na dijagramu kruga, svi pinovi trebaju biti povezani u skladu s tim. Koristio sam bateriju od 3,7 V za napajanje motora, a USB priključak za napajanje Arduino ploče. 9V baterija može se koristiti po želji ili kao rezervna. LCD povezan s Arduino pločom koristi se za interakciju. ID -i se unose pomoću tipkovnice spojene na Arduino ploču. Senzor otiska prsta provjerava valjanost, također spojen na Arduino ploču. I na kraju, istosmjerni motor kojim upravlja modul L298N okreće se u smjeru kazaljke na satu ili u suprotnom smjeru. Imajte na umu da je brava pričvršćena na motor i da rotacija motora otvara/zatvara vrata. Na tržištu postoji nekoliko brava, samo nabavite odgovarajuću.

Korak 5: Kôd i rad zaključavanja otiska prsta

Za pravilan prikaz, svi kodovi korišteni u ovoj uputi mogu se dobiti ovdje (https://drive.google.com/file/d/1CwFeYjzM1lmim4NhrlxIwW-xCREJmID6/view?usp=sharing). Komentirao sam svaki odjeljak kodova radi jasnoće. Za početak sam prenio kôd „Upiši“iz biblioteke otisaka prstiju i dodao otisak prsta. Nakon što se kôd učita, sustav čeka da se prst stavi na senzor. Nema potrebe za otiskom prsta za nekoga unutra, pritiskom na tipkovnicu otvaraju se vrata. No, za ljude koji ulaze provjerava se valjanost otiska prsta, ako je valjano, zaključavanje će se otvoriti i prikazati će se poruka koja sadrži ime upareno s ID -om otiska prsta, inače vrata ostaju zaključana. Provjerimo kôd! Prvi redak za postavljanje () funkcija je samo da pripremi pozornicu. Prvo sam uključio potrebne biblioteke. (Sve biblioteke su ugrađene u gornju vezu) Zatim sam konfigurirao pinove za prijenos podataka za svoj senzor otiska prsta. Zatim sam definirao pinove korištene u dijagramu kruga: tj. Pinove za senzor otiska prsta, upravljački modul L298N, LCD. I također deklarirao neke nizove, znakove i cijele brojeve. Također šifra, koja je prema zadanim postavkama 0000, iako se može promijeniti. Također sam konfigurirao tipkovnicu identificirajući njezin broj redaka i stupaca; i njegovi likovi. Zatim sam definirao digitalne pinove s kojima je spojen. Zatim sam konfigurirao modul otiska prsta s bibliotekom i proglasio varijablu 'id'. Slijedi funkcija setup () koja se pokreće samo jedanput nakon što je sustav uključen. Postavio sam baud brzina serijske komunikacije do 9600; i otisak prsta na 57600. Konfigurirao sam načine umetanja upravljačkog programa L298N na 'OUTPUT'. Odredio sam veličinu LCD -a, očistio zaslon i prikazao "Standby". Zatim je slijedila funkcija loop (), gdje se izvršavanje izvršava. Utvrdio sam ulazni znak: Ako je 'A', to znači da se želi dodati novi predložak. Stoga se traži lozinka koja je postavljena na 0000 (može se izmijeniti), ako ne odgovara "Prikazat će se pogrešna šifra". Ako je "B", vrata se otvaraju na 6 sekundi za izlaz. Zatim " Place finger "prikazuje se nakon. Nakon petlje () su OpenDoor () i CloseDoor () za otvaranje i zatvaranje vrata. Slijedi funkcija getPasscode (). Dobiva šifru zaporke i pohranjuje ih u nizu c [4] i uspoređuje je li točna. Slijede funkcije Enrolling () i getFingerprintEnroll () koje se koriste za upis novog ID -a pomoću funkcija readnumber () i getImage (). Nakon toga se pri postavljanju ili uklanjanju prsta prikazuju "Postavite prst" i "Ukloni prst". Koristio sam uobičajenu metodu skeniranja otiska prsta, tj. Slika istog prsta je snimljena dva puta. Funkcija readnumber () dobiva ID broj u obliku 3 znamenke i vraća broj u funkciju za upis. Imajte na umu da je ID raspon od 1 do 127. Na kraju dolazi funkcija getFingerprintIDez (), nazvao sam je u petlji. Skenira otisak prsta i daje mu pristup ako ga prepozna. Ako otisak prsta nije prepoznat, prikazuje se "Pristup odbijen", nakon 3 sekunde ponovno se prikazuje poruka "Stavi prst". Za prepoznati otisak prsta prikazuje se poruka "dobrodošlice" i njegov ID. Zatim se vrata otvaraju. Vrata su sada osigurana, ostaje okoliš i unutar kuće.

Korak 6: Proširenje dometa kamera

Kamere se koriste i unutarnje i vanjske, ali ponekad domet gledanja i rotiranja nije povoljan. To možda ne bi učinilo sigurnost dovoljno čvrstom ako nije instalirano više. Pa sam umjesto da koristim do tri kamere gdje se jedna može koristiti, dizajnirao sam stalak za kamere. Ovo postolje rotira kameru pod različitim kutovima. To mi omogućuje da imam raspon gledanja više od 230 stupnjeva. Ovo je također uštedjelo troškove nepotrebnih kamera i nepotrebnog rješavanja problema. Ovako sam to riješio: koristio sam servo motor i PIR senzore pokreta. Dobio sam bazu i instalirao servo u nju. Zatim sam instalirao dva PIR senzora pokreta. Imam veću podlogu za ožičenje. Priključio sam ploču na servo i postavio kameru na nju tako da servo okreće kameru. 3D pisač je korišten za ispis plastičnog postolja i ploče. Stoga se servo okreće u smjeru PIR senzora pokreta koji osjeća kretanje.

Korak 7: Dizajn sklopa kamere slijedi kretanje

Senzori pokreta su spojeni na arduino uno, s VCC na 5V, GNG na GND i signalni pin na pinove 2 i 3. Servo je spojen na pin 4. Kondenzator od 100 uF spojen je između servo GND i VCC. Napomena: Upravljački program motora može se koristiti i za pogon servo pogona.

Korak 8: Kôd rotirajuće kamere

Uključio sam potrebnu knjižnicu, a zatim stvorio servo objekt. Zatim sam definirao pinove za PIR senzore. Zatim sam proglasio kut zakretanja kamere i inicijalizirao prethodno i trenutno stanje serva. U funkciji setup () priključio sam pin servoa i konfigurirao pinMode za PIR senzore, a zatim postavio kameru na sredinu. loop () funkcija, deklarirao sam varijable za dobivanje podataka na pinovima. Zatim je utvrđeno stanje senzora pokreta kako bi se znalo kamo se obratiti. Ako dođe do promjene stanja, kut okretanja se postavlja u odgovarajuće stanje; inače se položaj zadržava. Konačno, postavio sam prethodno na trenutno stanje i petlja počinje ispočetka.

Korak 9: Upravljanje kućom i aparatima

Kako bih pojačao sigurnost kuće, koristio sam Ethernet modul, LDR, LM35 i senzor pokreta kako bih bio na putu s kućom. Pomoću njih uspio sam: a) kontrolirati uređaje putem Etherneta; b) znati stanje okoliša poput temperature itd. C; c) znati je li netko u kući.

Korak 10: Ožičenje i krug

Ethernet štitnik montiran je na Arduino Uno. Mrežni kabel RJ-45 potreban je za povezivanje usmjerivača ili modema. Zvučni signal, senzor pokreta, LED žarulja spojeni su na digitalne pinove 2, 3 i 6. LED žarulju sam napravio lemljenjem 4 svijetle LED diode paralelno na veroboard, zatim ga zatvorio prozirnim staklom. Dvije izlazne žice idu u krug. (Sličan se može nabaviti na tržištu.) LDR i LM35 spojeni su na analogne pinove 0 i 1. Ostali pinovi idu na GND, treći pin za PIR i LM35 ide na napajanje.

Korak 11: Kod za upravljanje kućom i rad

Uključio sam knjižnice, definirao zvučni signal, PIR senzor, LED, LDR, LM35 pinove. MAC adresa je na štitu, treba je ispravno navesti. Treba navesti i ip adresu. Slijedi varijabla zahtjeva i adresa web poslužitelja. Slijedi funkcija setup (), konfigurirao sam načine pin -a i inicijalizirao veze poslužitelja i Ethernet štita. U funkciji loop () deklarirao sam neku varijablu, pozvao funkcije i uzeo očitanja na ulazi. Zatim se provjerava svjetlina prostorija treba li uključiti svjetlo. Zatim se slušaju klijenti i provjerava http zahtjev. Ono što dolazi nakon kontrolira prikaz web stranice koji prikazuje status sobe i gumbe za izvršavanje nekih radnji. Nakon petlje dolaze neke funkcije za kontrolu svjetla: funkcija onLight () na svjetlu do najveće svjetline. Funkcija offLight () isključuje svjetlo. funkcija dimLight () na svjetlu do četvrtine njegove svjetline.

Korak 12: Uređaji za praćenje

Dizajnirao sam sigurnosni sustav koji može dobiti poziciju mojih uređaja na mojem pametnom telefonu putem SMS -a s vezom na Google karte. Koristio sam Arduino MKR GSM 1400, antenu i LiPo bateriju. Potrebna je i ispravna SIM kartica. PIN, APN i drugi vjerodajnici potrebni su za povezivanje s mrežom. Kad sam poslao SMS sa znakom zahtjeva, primio sam SMS koji sadrži dužinu i širinu i vezu Google karte. Da biste ga postavili, antena je spojena na ploču sa umetnutom SIM karticom, zatim je baterija spojena na JST konektor kako je prikazano na gornjoj shemi. Nakon toga se može priključiti na bilo koji uređaj tako da se može ukrasti ili izgubiti.

Korak 13: Radni kod

Prvi dio je uvoz potrebnih knjižnica. Zatim slijedi PIN, APN, korisničko ime i lozinka. Ovo treba popuniti. Slijedi funkcija setup (), objekt lokacije se inicijalizira i uspostavlja se podatkovna veza. Nakon funkcije loop () pozvana je funkcija getLocation (), a ako se primi SMS, provjerava se je li unosi se ispravna poruka zahtjeva, koja ovdje "T", ako je znak točan, šalje se SMS koji sadrži lokaciju uređaja. Napomena: Znak zahtjeva može se promijeniti. Kako bi se smanjila potrošnja energije, ploča je hibernirana 70 sekundi. GetLocation () dobiva koordinate po mobilnoj mreži, ako su nove koordinate dostupne ažurira je. Funkcija connectNetwork () koristi gsmAccess.begin i gprs.attachGPRS metode za povezivanje ploče s podatkovnom mrežom.

Korak 14: Dovršetak

Provedbom gore navedenih sustava čovjek postaje siguran. To je tehnički upravljani sustav, stoga ga je lako kontrolirati. Imajte na umu da se za maksimalnu potrošnju energije mogu koristiti USB priključci umjesto baterija (ako su priključci lako dostupni). Sveobuhvatno sam komentirao kodove radi lakšeg razumijevanja i ispravne funkcionalnosti, tako i načela rada. Ne zaboravite izdvojiti knjižnice u ispravan direktorij. Također, sigurnosne kamere trebale bi biti mudro instalirane na takav način da kamufliraju okoliš. Doviđenja, želimo vam siguran dan ispred.