Proteja sua casa inteligente de forma inteligente: 14 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Estou disputando o concurso seguro e protegido. Se você gosta do meu instrutível, vote nele! Vou mostrar-lhe como proteger totalmente a sua casa e o ambiente de maneira fácil e econômica. Contém segmentos onde você aprenderá a: 1. Configure o seu sistema de fechadura de porta por impressão digital2. Controle sua casa e eletrodomésticos mesmo se você estiver ausente3. Configure as câmeras para ter um amplo alcance de visualização4. Rastreie dispositivos e pertences roubados ou perdidos5. Ative alguns sistemas de alarme devido a certas reações

Etapa 1: Componentes

Para o sistema de rastreamento: 1x MKR GSM 1400 (https://www.store.arduino.cc) Para a câmera: 1x Arduino Uno1x Câmera de segurança1x 100 uF capacitor2x PIR sensor de movimento1x ServoBreadboardPara o sistema de trava de impressão digital: 1x Arduino Uno1x Adafruit LCD (16 x 2) 1x FPM1OA sensor de impressão digital (Adafruit) 1x Motor1x Motor driver 9V bateria (opcional) 2x 3,7V bateria recarregável1x LockVeroboardPara o sistema de monitoramento residencial: 1x Arduino uno1x escudo Ethernet e cabo de rede RJ-451x LM351x Buzzer1x LDR1x Sensor de movimento LDR1x PIR branco veroboardAlguns dos componentes acima podem ser adquiridos em qualquer loja de varejo próxima, por exemplo, o LED, baterias, etc. Outros podem ser adquiridos em AliExpress.com (https://aliexpress.com), ebay (ebay.com), Arduino (https: / /www.arduino.cc), Adafruit (https://www.adafruit.com) ou Amazon (https://www.amazon.com)

Etapa 2: Ferramentas e aplicativos

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

Etapa 3: Visão geral dos componentes

A placa arduino tem um microcontrolador que atua como um cérebro, ele recebe e envia sinais para o funcionamento adequado. O MKR GSM 1400 é uma placa arduino que oferece suporte a serviços GSM, como fazer chamadas, enviar mensagens, etc. Um cartão SIM precisa ser instalado. A blindagem Ethernet normalmente é montada na placa arduino. Ele é usado para comunicação pela Internet. Ele tem um slot SD para que os dados em um cartão SD possam ser acessados. O teclado é usado para inserir dados em um sistema. O driver do motor L298N é usado para controlar a velocidade e a direção de rotação dos motores. O sensor de movimento PIR consiste em três pinos, terra, sinal e alimentação na lateral ou inferior. Módulos PIR de tamanho grande operam um relé em vez de saída direta. Os motores servo são motores CC com engrenagens com um circuito incorporado dentro deles. São compostos por motor DC, caixa de câmbio, potenciômetro e circuito de controle. Normalmente usado para girar dispositivos para um ângulo necessário. LM35 é um sensor de temperatura IC de precisão com sua saída proporcional à temperatura (em graus Celsius). LDR é um resistor dependente da luz, ele pode dizer se um lugar está escuro ou não. O LCD é usado como um dispositivo de exibição. Ele exibe caracteres alfanuméricos. O sensor de impressão digital FPM1OA é um sensor que determina e detecta impressões digitais. É usado para fins de segurança.

Etapa 4: Fiação elétrica do bloqueio por impressão digital

Como visto no diagrama de circuito, todos os pinos devem ser conectados de acordo. Usei a bateria de 3,7 V para alimentar o motor e usei o conector USB para alimentar a placa Arduino. A bateria de 9V pode ser usada se desejado ou como backup. O LCD conectado à placa Arduino é usado para interação. Os IDs são inseridos usando o teclado conectado à placa Arduino. O sensor de impressão digital verifica a validade, também conectado à placa Arduino. E, finalmente, o motor DC controlado pelo módulo L298N gira no sentido horário ou anti-horário. Observe que a fechadura está fixada no motor e a rotação do motor abre / fecha a porta. Existem várias fechaduras no mercado, basta adquirir uma adequada.

Etapa 5: Código e operação de bloqueio de impressão digital

Para uma visualização adequada, todos os códigos usados neste instrutível podem ser obtidos aqui (https://drive.google.com/file/d/1CwFeYjzM1lmim4NhrlxIwW-xCREJmID6/view?usp=sharing). Comentei em cada seção dos códigos para maior clareza. Para começar, carreguei o código “Enroll” da biblioteca de impressão digital e adicionei uma impressão digital. Uma vez que o código é carregado, o sistema está esperando que um dedo seja colocado no sensor. Não há necessidade de impressão digital para alguém dentro, pressionando o teclado abre a porta. Mas para as pessoas que entram, a validade da impressão digital é verificada; se for válida, a fechadura será aberta e uma mensagem será exibida contendo o nome emparelhado com a identificação da impressão digital, caso contrário, a porta permanecerá fechada. Vamos inspecionar o código! A primeira linha para a configuração A função () serve apenas para preparar o cenário. Primeiramente, incluí as bibliotecas de que precisava. (Todas as bibliotecas estão embutidas no link acima) Em seguida, configurei os pinos de transferência de dados para meu sensor de impressão digital. Em seguida, defini os pinos usados no diagrama de circuito: ou seja, os pinos para o sensor de impressão digital, o módulo de driver L298N, o LCD. Eu também declarou algumas matrizes, caracteres e inteiros. Além disso, a senha, que é 0000 por padrão, pode ser alterada. Também configurei o teclado identificando seu número de linhas e colunas; e seus personagens. Em seguida, defini os pinos digitais aos quais ele estava conectado. Em seguida, configurei o módulo de impressão digital com a biblioteca e declarei a variável 'id'. Em seguida, está a função setup () que executa apenas um após quando o sistema está ligado. Eu defino o baud taxa da comunicação serial para 9600; e a da impressão digital para 57600. Eu configurei os modos de pino do driver L298N para 'SAÍDA'. Determinei o tamanho do LCD, limpei a tela e exibi "Standby". Em seguida, segui a função loop (), onde a execução ocorre. caractere de entrada: Se for 'A', significa que um novo modelo deseja ser adicionado. Portanto, é solicitada uma senha configurada para 0000 (pode ser modificada), se não corresponder a "Senha errada" será exibida. Se for 'B', a porta é aberta por 6 segundos para saída. Então " Posicionar o dedo "é exibido depois. Depois do loop (), estão OpenDoor () e CloseDoor () para abrir e fechar a porta. Em seguida, está a função getPasscode (). Ele obtém a senha digitada e os armazena na matriz c [4] e compara se estiver correta. Em seguida, estão as funções Enrolling () e getFingerprintEnroll () usadas para registrar um novo ID usando as funções readnumber () e getImage (). Depois, "Colocar dedo" e "Remover dedo" são exibidos quando o dedo deve ser colocado ou removido. Eu usei o método normal de digitalização de impressão digital, ou seja, a imagem do mesmo dedo é tirada duas vezes. A função readnumber () obtém o número de ID no formato de 3 dígitos e retorna o número para a função de registro. Observe que o intervalo de ID é de 1 a 127. Finalmente, vem a função getFingerprintIDez (), que chamei no loop. Ele faz a varredura de uma impressão digital e fornece acesso, se for reconhecida. Se a impressão digital não for reconhecida, "Acesso negado" é exibido, após 3 segundos a mensagem "Coloque o dedo" é exibida novamente. Para uma impressão digital reconhecida, uma mensagem de "boas-vindas" e seu ID são exibidos. Em seguida, a porta se abre. As portas agora estão trancadas, permanece o ambiente e dentro da casa.

Etapa 6: ampliando o alcance das câmeras

As câmeras são usadas tanto internas quanto externas, mas às vezes os intervalos de visualização e rotação não são favoráveis. Isso pode não tornar a segurança forte o suficiente, a menos que mais sejam instaladas. Portanto, em vez de usar até três câmeras onde uma pode ser usada, projetei um suporte para as câmeras. Este suporte gira a câmera em diferentes ângulos. Portanto, isso me permite ter um alcance de visão de mais de 230 graus. Isso também economiza o custo de câmeras desnecessárias e solução de problemas desnecessários. Foi assim que resolvi: usei o servo motor e os sensores de movimento PIR. Peguei uma base e instalei o servo nela. Em seguida, instalei dois sensores de movimento PIR. Consegui uma base maior para conter a fiação. Fixei uma placa no servo e coloquei a câmera nela para que o servo gire a câmera. A impressora 3D foi usada para imprimir o suporte de plástico e a placa. Portanto, o servo gira na direção do sensor de movimento PIR que detecta o movimento.

Etapa 7: O movimento seguindo o design do circuito da câmera

Os sensores de movimento são conectados ao arduino uno, com o VCC a 5V, GNG a GND e o pino de sinal aos pinos 2 e 3. O servo é conectado ao pino 4. O capacitor 100 uF é conectado entre o GND e VCC do servo. Nota: O driver do motor também pode ser usado para conduzir o servo.

Etapa 8: o código da câmera giratória

Incluí a biblioteca necessária e, em seguida, criei um objeto servo. Em seguida, defini os pinos para os sensores PIR. Em seguida, declarei o ângulo de rotação da câmera e inicializei os estados anteriores e atuais do servo. Na função setup (), conectei o pino do servo e configurei os pinModes para os sensores PIR, em seguida, configurei a câmera para o meio. função loop (), declarei variáveis para obter os dados nos pinos. Em seguida, determine o estado dos sensores de movimento para saber para onde se dirigir. Se houver uma mudança de estado, o ângulo de giro será definido para o estado apropriado; caso contrário, a posição é mantida. Finalmente, defino o estado anterior para o estado atual e o loop recomeça.

Etapa 9: Controlando a casa e os eletrodomésticos

Para reforçar a segurança da casa, usei o módulo Ethernet, LDR, LM35 e sensor de movimento para ficar no caminho certo com a casa. Com eles, consegui: a) Controlar os aparelhos via Ethernet; b) saber o estado do ambiente como a temperatura e.t.c; c) Saber se alguém está na casa.

Etapa 10: a fiação e o circuito

A blindagem Ethernet é montada no Arduino Uno. O cabo de rede RJ-45 é necessário para conexão do roteador ou modem. A campainha, o sensor de movimento e a lâmpada LED são conectados aos pinos digitais 2, 3 e 6. Fiz a lâmpada LED soldando 4 LEDs brilhantes em paralelo em um veroboard, em seguida, incluiu um perspex transparente. Os dois fios de saída vão para o circuito. (Pode-se obter um semelhante no mercado). O LDR e o LM35 são conectados nos pinos analógicos 0 e 1. Os outros pinos vão para o GND, o terceiro pino para o PIR e o LM35 vão para a fonte de alimentação.

Etapa 11: Código e operação do controle residencial

Incluí as bibliotecas, o Buzzer definido, sensor PIR, LED, LDR, pinos LM35. O endereço MAC está na blindagem, deve ser especificado corretamente. O endereço IP também deve ser especificado. Em seguida, está a variável de solicitação e o endereço do servidor web. Em seguida, está a função setup (), configurei os modos de pin e inicializei as conexões do servidor e do escudo Ethernet. Na função loop (), declarei algumas variáveis, chamei funções e fiz leituras em entradas. Em seguida, o brilho dos quartos é verificado se acender a luz. Em seguida, os clientes são ouvidos e a solicitação http também é verificada. O que vem a seguir controla a exibição da página da web que mostra o status do quarto e botões para realizar algumas ações. Após o loop, vêm algumas funções para o controle da luz: A função onLight () acende a luz até seu brilho máximo. A função offLight () apaga a luz. função dimLight () na luz até um quarto de seu brilho.

Etapa 12: Dispositivos de rastreamento

Projetei um sistema de segurança que pode obter a posição dos meus dispositivos no meu smartphone através de um SMS com um link do Google Maps para ele. Usei um Arduino MKR GSM 1400, uma antena e uma bateria LiPo. Um cartão SIM funcional também é necessário. PIN, APN e outras credenciais são necessários para se conectar à rede. Quando eu enviei um SMS com o caractere de solicitação, recebi um SMS contendo a Longitude e Latitude e o link do Google Maps. Para configurá-lo, a antena é conectada a a placa com o cartão SIM inserido, então a bateria é conectada ao conector JST como visto no diagrama acima. Depois, ela pode ser conectada a qualquer dispositivo para que, quando roubada ou perdida, possa ser recuperada.

Etapa 13: O Código de Trabalho

A primeira seção é importar as bibliotecas necessárias. Em seguida, vem o PIN, APN, nome de usuário e senha. Isso deve ser preenchido. Em seguida, está a função setup (), o objeto de localização é inicializado e a conexão de dados é estabelecida. Após a função loop (), a função getLocation () foi chamada, então se um SMS for recebido, é verificado se a mensagem de solicitação correta é inserida, que aqui “T”, se o caractere estiver correto, um SMS contendo a localização do dispositivo é enviado. Nota: O caractere de solicitação pode ser alterado. Para minimizar o consumo de energia, a placa fica hibernada por 70 segundos. O getLocation () obtém as coordenadas pela rede celular, se novas coordenadas estiverem disponíveis, ele as atualiza. A função connectNetwork () usa o gsmAccess Métodos.begin e gprs.attachGPRS para conectar a placa à rede de dados.

Etapa 14: Finalização

A implementação dos sistemas acima torna a pessoa segura. É um sistema tecnicamente orientado, portanto fácil de controlar. Observe que, para maximizar o uso de energia, as portas USB podem ser usadas no lugar das baterias (se as portas estiverem prontamente disponíveis). Comentei de forma abrangente os códigos para fácil compreensão e funcionalidade correta, assim também os princípios de trabalho. Não se esqueça de extrair as bibliotecas para o diretório correto. Além disso, as câmeras de segurança devem ser instaladas com sabedoria, de forma que camuflam com o ambiente. Desejo a você um dia seguro pela frente.