Gate Mate: 10 etapas (com fotos)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

O Gate Mate pode operar o seu portão ou garagem usando comandos de voz ou automaticamente com geofencing ou com o toque de um botão. O Gate Mate consiste em dois componentes principais, o aplicativo e o hardware.

O hardware consiste em dois microcontroladores ESP8266 e uma câmera. A câmera Arducam e um ESP8266 controlam o fluxo de vídeo e o outro ESP8266 coordena a articulação da câmera, apertar o botão e a comunicação com o aplicativo. Todo o sistema é realmente como uma sinfonia de ondas de rádio e elétrons, funcionando em perfeita harmonia, para operar seu portão ou porta de garagem.

O iOS Gate Mate App, desculpe, ainda não tem Android, pode se conectar ao hardware de qualquer lugar do mundo, o que é realmente muito útil se você precisar abrir o portão quando não estiver em casa ou quiser ver o stream de vídeo.

Muitas frequências e protocolos diferentes são usados com garagens e portões automáticos e controlados remotamente (rc). Neste projeto, utilizamos seu controle remoto existente e um opto-acoplador para emular o pressionamento de botão. A maioria dos remotos usa medidas de segurança para evitar ataques onde o código é capturado e reproduzido. Também usamos um esquema de criptografia e autenticação incrível para proteger e autenticar a comunicação do aplicativo pela Internet, por meio de sua rede doméstica e para o hardware Gate Mate.

Estes são os destaques

• Um ESPino (ESP8266) e PC817 Opto-Coupler são usados para emular um botão pressionado no rc.
• Uma montagem Pan Tilt é usada com a câmera para que o ponto de vista possa ser ajustado.
• Um Arducam 2MP V2 Mini Camera Shield com ESP8266 Nano Esp-12F é usado para a alimentação de vídeo para o aplicativo iOS.
• A comunicação entre o ESPino, Arducam Nano e o iPhone App é feita via
• A configuração do roteador incluindo IP estático da LAN e encaminhamento de porta NAT junto com um DDNS ou um IP estático é necessária.
• A criptografia AES CBC e HMAC SHA256 são usados para proteger e autenticar a comunicação.
• O reconhecimento de voz pode ser usado com os comandos "abrir", "parar" e "fechar".
• Uma geocerca pode ser usada para abrir ou fechar automaticamente o portão ou a garagem.
• O controle remoto existente é usado.

Todo o código é fornecido no Gate Mate Github

Etapa 1: aplicativo para iPhone

App iOS

Etapa 2: criptografia

O esquema de criptografia envolve o uso de AES CBC e HMAC SHA256 para comunicação e autenticação seguras. Uma frase secreta de 32 caracteres é necessária no aplicativo e no arquivo.ino e, claro, eles devem corresponder.

Etapa 3: lista de componentes

O Espino é usado porque está pronto para ser conectado a uma placa de ensaio e vem com um micro USB (comunicação e alimentação). Você poderia simplesmente comprar o módulo ESp8266, mas teria que montá-lo em uma placa breakout e usar um FTDI para comunicação e energia.

O Arducam 2MP V2 Mini Camera Shield com ESP8266 Nano é usado para o feed de vídeo.

Os principais componentes vieram de UCTronics e Thai Easy Elec

www.uctronics.com

www.thaieasyelec.com/en/

Outros pedaços e peças

• M3 PCB Standoffs
• Tábua de pão
• Caixa de acrílico transparente
• PC817 Opto Coupler
• Resistor de 500 ohm
• Variedade de jumpers e fios, etc.
• Fonte de alimentação do adaptador de parede de 5 V
• Dois cabos micro usb

Etapa 4: rede

Para usar o aplicativo iOS quando não estiver conectado à sua rede doméstica, ou seja, ao usar dados do celular ou alguma outra rede WiFi, você precisará configurar seu roteador para que o tráfego possa chegar ao dispositivo correto.

Você também precisará de um IP estático, um serviço DDNS ou estar disposto a atualizar a entrada de IP no aplicativo de tempos em tempos, conforme seu ISP muda seu endereço IP público.

A configuração do roteador é realmente muito simples e envolve a atribuição de IPs internos / privados estáticos para o Arducam Nano e Espino (a parte LAN) e o tráfego direto nas portas atribuídas aos IPs atribuídos (a parte NAT). Por exemplo, no seu roteador, você define o endereço IP estático do Arducam Nano para 192.168.1.21 e, em seguida, no arquivo GateMateArduNano.ino, você define o servidor da web para a porta 83 (servidor ESP8266WebServer (83)), por último, configure o NAT nas configurações do seu roteador para encaminhe qualquer tráfego na porta 83 para 192.168.1.21. Para o ESPino, você pode definir o IP estático para 192.168.1.22, no GateMateEspino.ino definir o servidor da web para a porta 84 # ESP8266WebServer server (84) e configurar o NAT para encaminhar e trafegar na porta 84 para 192.168.1.22.

Passo a passo

1. Se você deseja definir o IP no aplicativo e esquecê-lo, você pode configurar um serviço DDNS ou contatar seu ISP e solicitar um IP público estático, eles normalmente cobram por isso. Eu usei https://www.dynu.com e eles são ótimos para um serviço DDNS gratuito.

2. Obtenha o endereço MAC do Espino e do Arducam Nano. Você pode definir o SSID e a senha nos.ino's, deixá-los se conectar à sua rede doméstica e, em seguida, através das páginas de configurações avançadas do roteador, você pode encontrar os MACs

3. Configure seu roteador para atribuir IPs estáticos ao Espino e Arducam Nano, especificamente use os endereços MAC para criar entradas de IP estático na página de configuração da LAN.

4. Configure o NAT dos seus roteadores para encaminhar a porta para o Arducam Nano e Espino para que possam ser acessados da Internet usando o endereço IP público atribuído pelo seu ISP. Quando conectado à sua rede privada, o Arducam Nano e o ESPino terão endereços IP estáticos internos que não são visíveis da Internet. Como acima, o Arducam Nano está escutando na porta 83 e o Espino na porta 84 (veja esta linha nos respectivos arquivos ino - servidor ESP8266WebServer (##). Na página de configuração do NAT, crie entradas para que qualquer tráfego nas portas atribuídas seja roteado para os IPs estáticos corretos.

Existem muitos roteadores e serviços ddns diferentes disponíveis, portanto, fornecer detalhes específicos está além do escopo deste projeto. Mas se você apenas pesquisar as configurações de NAT e LAN para seu roteador e serviços ddns em particular, tudo deve ser muito simples e fácil de configurar.

Etapa 5: Montagem

Um botão faz uma coisa, ele preenche uma lacuna no circuito para completar o caminho elétrico. Um optoacoplador pode ser usado para emular o botão e controlar um circuito que está completamente isolado do seu microcontrolador, neste caso é o controle remoto (rc) que possui seu próprio pequeno circuito e bateria.

A vantagem de usar um optoacoplador aqui em vez de, por exemplo, um transistor é que podemos manter as referências de aterramento, bem, os circuitos inteiros nesse caso, separados. Portanto, não precisamos nos preocupar em como combinar o aterramento do rc com o aterramento do ESP8266.

Portanto, a primeira coisa a descobrir é qual lado do botão deve ser conectado ao coletor PC817 e qual lado ao emissor. Abra seu rc e usando um multímetro para medir a resistência, descubra qual lado do botão está conectado ao terminal positivo da bateria. Este lado alto será conectado ao coletor que é o pino 4 do PC817.

Quebre o ferro de solda e

1. Solde um fio na perna lateral alta do botão e conecte a outra extremidade ao coletor (pino 4) do PC817.
2. Solde um fio na perna lateral inferior do botão e conecte a outra extremidade ao emissor (pino 3) do PC817.

A última etapa para o optoacoplador é conectar o pino 4 do ESP8266 ao ânodo (pino 1) no PC817 e conectar o cátodo (pino 2) ao aterramento por meio de um resistor de 500 ohms.

Para verificar a pinagem ou qualquer outra especificação, aqui está o PC817 Specs PC817 Datasheet

Provavelmente, um bom local para incluir o conjunto do braço de inclinação e panorâmica pdf Pan Tilt pdf

O resto das conexões são realmente diretas, basta consultar o congelamento e as imagens.

Etapa 6: Micro USB

Dois cabos micro usb foram cortados com os fios de alimentação e aterramento conectados aos fios de alimentação e aterramento de uma fonte de alimentação de adaptador de parede de 5v. Um micro usb está conectado à Arducam Nano Camera e o outro ao ESpino ESP8266.

Etapa 7: Fiação de controle remoto

Este é um close dos fios presos ao botão rc, simplesmente um fio é soldado em ambas as pernas. Quando ativado, a corrente pode fluir através do optoacoplador ao invés do botão, emulando um toque no botão e então o rc transmite seu código seguro para o motor elétrico para abrir ou fechar o portão ou garagem.

Etapa 8: o caso

O caso acabado, o conjunto pan tilt e a placa de ensaio são fixados à tampa usando porcas e parafusos de aço inoxidável M3, o rc é preso com fita dupla-face. Um pequeno orifício é feito através do botão da caixa para permitir que o cabo de alimentação saia e permita que a caixa fique rente à parede. Usando uma âncora, alvenaria ou outro, e com um pequeno orifício na caixa de acrílico pode ser fixada a uma parede voltada para o portão ou a entrada de automóveis ou a porta da garagem. Bem, na verdade ele pode ir a qualquer lugar, desde que o sinal do controle remoto chegue ao receptor no motor.

Etapa 9: demonstração do aplicativo

Gate Mate na App Store

Etapa 10: Referências

www.teknojelly.com/gate-mate/

github.com/ArduCAM

github.com/esp8266

github.com/kakopappa/arduino-esp8266-aes-e…

github.com/intrbiz/arduino-crypto

Isso é tudo, sinta-se à vontade para me deixar uma mensagem se você vir algo que possa ser melhorado ou consertado ou precise de algo esclarecido