Chytro zabezpečte svoj inteligentný dom: 14 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Súťažím o bezpečnú a bezpečnú súťaž. Ak sa vám páči môj návod, hlasujte zaň! Ukážem vám, ako ľahko a lacno úplne zabezpečiť váš domov a prostredie. Obsahuje segmenty, v ktorých sa naučíte, ako: 1. Nakonfigurujte si systém zámku dverí s odtlačkom prsta2. Ovládajte svoj domov a spotrebiče, aj keď nie ste prítomní3. Nakonfigurujte kamery tak, aby mali veľký rozsah sledovania4. Sledujte ukradnuté alebo stratené zariadenia a veci5. Aktivujte niektoré poplašné systémy v dôsledku určitých reakcií

Krok 1: Komponenty

Pre sledovací systém: 1x MKR GSM 1400 (https://www.store.arduino.cc) Pre kameru: 1x Arduino Uno1x Bezpečnostná kamera1x 100 uF kondenzátor2x PIR snímač pohybu1x ServoBreadboard Pre systém zámku dverí s odtlačkom prsta: 1x Arduino Uno1x Adafruit LCD (16 x 2) 1 x snímač odtlačkov prstov FPM1OA (Adafruit) 1 x motor 1 x ovládač motora 9 V batéria (voliteľná) 2 x 3,7 V nabíjateľná batéria 1 x LockVeroboard pre domáci monitorovací systém: 1 x Arduino uno1 x ethernetový štít a sieťový kábel RJ-45 Niektoré z vyššie uvedených komponentov je možné získať v akomkoľvek blízkom maloobchode, napr. LED, batérie atď. Ostatné je možné získať na stránkach AliExpress.com (https://aliexpress.com), ebay (ebay.com), Arduino (https:/ /www.arduino.cc), Adafruit (https://www.adafruit.com) alebo Amazon (https://www.amazon.com)

Krok 2: Nástroje a aplikácie

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

Krok 3: Prehľad komponentov

Doska arduino má mikrokontrolér fungujúci ako mozog, ktorý prijíma a odosiela signály pre správnu funkciu. MKR GSM 1400 je arduino doska podporujúca služby GSM, ako je telefonovanie, odosielanie správ atď. Je potrebné na ňu nainštalovať sim kartu. Ethernetový štít je bežne namontovaný na doske arduino. Slúži na komunikáciu cez internet. Má slot SD, aby bolo možné pristupovať k údajom na karte SD. Na zadávanie údajov do systému slúži klávesnica. Na ovládanie rýchlosti a smeru otáčania motorov slúži ovládač motora L298N. Snímač pohybu PIR pozostáva z tri kolíky, uzemnenie, signál a výkon na bočnej alebo spodnej strane. Moduly PIR veľkej veľkosti prevádzkujú relé namiesto priameho výstupu. Servomotory sú jednosmerné prevodové motory s integrovaným obvodom. Skladajú sa z jednosmerného motora, prevodovky, potenciometra a riadiaceho obvodu. Bežne sa používa na otáčanie zariadení do požadovaného uhla. LM35 je presný snímač teploty IC s výstupom úmerným teplote (v stupňoch Celzia). LDR je odpor závislý od svetla, ktorý dokáže zistiť, či je miesto tmavé alebo nie. LCD je používa sa ako zobrazovacie zariadenie. Zobrazuje alfanumerické znaky. Snímač odtlačkov prstov FPM1OA je snímač, ktorý určuje a sníma odtlačky prstov. Slúži na bezpečnostné účely.

Krok 4: Elektrické zapojenie zámku odtlačkov prstov

Ako je znázornené na schéme zapojenia, všetky piny by mali byť zodpovedajúcim spôsobom zapojené. Na napájanie motora som použil 3,7 V batériu a na napájanie dosky Arduino som použil konektor USB. 9V batériu je možné použiť, ak je to žiaduce, alebo ako zálohu. Na interakciu slúži LCD displej pripojený k doske Arduino. ID sa zadávajú pomocou klávesnice pripojenej k doske Arduino. Senzor odtlačkov prstov kontroluje platnosť a je pripojený aj k doske Arduino. A nakoniec, jednosmerný motor ovládaný modulom L298N sa otáča v smere hodinových ručičiek alebo proti smeru hodinových ručičiek. Všimnite si, že zámok je pripevnený k motoru a otáčanie motora otvára/zatvára dvere. Na trhu je niekoľko zámkov, stačí si zaobstarať vhodný.

Krok 5: Kód a operácia zámku odtlačku prsta

Pre správne zobrazenie je možné získať všetky kódy použité v tomto návode tu (https://drive.google.com/file/d/1CwFeYjzM1lmim4NhrlxIwW-xCREJmID6/view?usp=sharing). Kvôli prehľadnosti som komentoval všetky sekcie kódov. Na začiatok som nahral kód „Zaregistrovať sa“z knižnice odtlačkov prstov a pridal som odtlačok prsta. Akonáhle je kód nahraný, systém čaká na priloženie prsta na snímač. Niekto vo vnútri nepotrebuje odtlačok prsta, stlačením klávesnice sa otvoria dvere. Ale pre ľudí, ktorí prichádzajú, sa skontroluje platnosť odtlačku prsta, ak je platný, zámok sa otvorí a zobrazí sa správa obsahujúca meno spárované s ID odtlačku prsta, inak dvere zostanú zamknuté. Skontrolujme kód! Prvý riadok nastavenia Funkcia () slúži len na prípravu pódia. Najprv som zahrnul knižnice, ktoré som potreboval. (Všetky knižnice sú vložené do odkazu vyššie) Potom som nakonfiguroval kolíky prenosu údajov pre môj snímač odtlačkov prstov. Potom som definoval kolíky použité v schéme zapojenia: tj. Kolíky pre snímač odtlačkov prstov, modul ovládača L298N, LCD. Tiež som deklaroval niektoré polia, znaky a celé čísla. Tiež je možné zmeniť prístupový kód, ktorý je v predvolenom nastavení 0000. Klávesnicu som tiež nakonfiguroval identifikáciou jej počtu riadkov a stĺpcov; a jeho postavy. Potom som definoval digitálne piny, ku ktorým bol pripojený. Potom som nakonfiguroval modul odtlačkov prstov s knižnicou a deklaroval premennú „id“. Nasleduje funkcia setup (), ktorá sa spustí iba jeden po zapnutí systému. Nastavil som prenosovú rýchlosť rýchlosť sériovej komunikácie na 9600; a odtlačku prsta na 57 600. Konfiguroval som režimy pinov ovládača L298N na „VÝSTUP“. Zistil som veľkosť LCD, vymazal obrazovku a zobrazil „pohotovostný režim“. Potom som nasledoval funkciu loop (), kde dochádza k spusteniu. Určil som vstupný znak: Ak je „A“, znamená to, že chce byť pridaná nová šablóna. Preto je požadovaný prístupový kód, ktorý je nastavený na 0000 (je možné ho zmeniť), ak sa nezhoduje, zobrazí sa „Nesprávny prístupový kód“. Ak je „B“, dvere sa na 6 sekúnd otvoria. Potom „ Miesto prsta “sa zobrazí potom. Za slučkou () sú OpenDoor () a CloseDoor () na otváranie a zatváranie dverí. Ďalej je funkcia getPasscode (). Dostane zadaný prístupový kód a uloží ich do poľa c [4] a porovná, ak je správne. Ďalej sú to funkcie Enrolling () a getFingerprintEnroll (), ktoré sa používajú na registráciu nového ID pomocou funkcií readnumber () a getImage (). Potom, keď sa má prst priložiť alebo odstrániť, sa zobrazí hlásenie „Priložiť prst“a „Odstrániť prst“. Použil som normálnu metódu skenovania odtlačkov prstov, t. J. Obrázok toho istého prsta sa urobí dvakrát. Funkcia readnumber () dostane identifikačné číslo vo formáte troch číslic a vráti číslo do registračnej funkcie. Všimnite si toho, že rozsah ID je od 1 do 127. Nakoniec prichádza funkcia getFingerprintIDez (), nazval som to v slučke. Naskenuje odtlačok prsta a umožní mu prístup, ak je rozpoznaný. Ak nie je rozpoznaný odtlačok prsta, zobrazí sa hlásenie „Prístup odmietnutý“a po 3 sekundách sa znova zobrazí hlásenie „Umiestniť prst“. V prípade rozpoznaného odtlačku prsta sa zobrazí „uvítacia“správa a jeho ID. Potom sa dvere otvoria. Dvere sú teraz zaistené, zostáva to prostredie a vnútri domu.

Krok 6: Rozšírenie dosahu fotoaparátov

Fotoaparáty sa používajú ako v interiéri, tak aj v exteriéri, ale niekedy nie sú pozorovacie a rotačné rozsahy priaznivé. To nemusí byť dostatočne tesné, pokiaľ nie sú nainštalované ďalšie. Takže namiesto použitia až troch kamier, kde je možné jednu použiť, som navrhol stojan pre kamery. Tento stojan otáča fotoaparát do rôznych uhlov. To mi teda umožňuje mať pozorovací rozsah viac ako 230 stupňov. To tiež ušetrí náklady na nepotrebné kamery a zbytočné riešenie problémov. Takto som to vyriešil: Použil som servomotor a snímače pohybu PIR. Získal som základňu a nainštaloval do nej servo. Potom som nainštaloval dva snímače pohybu PIR. Získal som väčšiu základňu, ktorá obsahuje vedenie. Na servo som pripevnil tanier a umiestnil naň kameru tak, aby servo otáčalo kamerou. Na tlač plastového stojana a taniera bola použitá 3D tlačiareň. Preto sa servo otáča v smere snímača pohybu PIR, ktorý sníma pohyb..

Krok 7: Pohyb podľa návrhu obvodu kamery

Senzory pohybu sú pripojené k arduino uno, s VCC na 5V, GNG až GND a signálnym kolíkom na piny 2 a 3. Servo je pripojené na pin 4. Kondenzátor 100 uF je zapojený medzi GND a VCC serva. Poznámka: Na pohon serva je možné použiť aj ovládač motora.

Krok 8: Kód rotujúcej kamery

Zahrnul som potrebnú knižnicu a potom som vytvoril servo objekt. Ďalej som definoval Piny pre PIR senzory. Potom som deklaroval uhol natočenia kamery a inicializoval predchádzajúci a súčasný stav serva. Vo funkcii setup () som pripevnil kolík serva a nakonfiguroval pinModes pre snímače PIR a potom kameru umiestnil do stredu. funkcia loop (), deklaroval som premenné, aby som získal údaje na kolíkoch. Potom určil stav pohybových senzorov, aby vedel, kam sa obrátiť. Ak dôjde k zmene stavu, uhol otáčania sa nastaví na príslušný stav; inak je pozícia zachovaná. Nakoniec som nastavil predchádzajúci na aktuálny stav a slučka začína odznova.

Krok 9: Ovládanie domácnosti a spotrebičov

Na posilnenie bezpečnosti domu som použil ethernetový modul, LDR, LM35 a snímač pohybu, aby som bol v poriadku s domom. Vďaka týmto funkciám som dokázal: a) ovládať zariadenia cez ethernet; b) poznať stav prostredia, ako je teplota atď. C) vedieť, či je niekto v dome.

Krok 10: Elektroinštalácia a obvod

Ethernetový štít je namontovaný na Arduino Uno. Na pripojenie smerovača alebo modemu je potrebný sieťový kábel RJ-45. Bzučiak, snímač pohybu, žiarovka LED sú pripojené k digitálnym kolíkom 2, 3 a 6. LED žiarovku som vyrobil spájkovaním 4 jasných diód LED paralelne na veroboard, potom ho uzavrel priehľadným plexisklom. Dva výstupné vodiče idú do obvodu. (Podobný je možné získať na trhu). LDR a LM35 sú pripojené k analógovým kolíkom 0 a 1. Ostatné kolíky idú na GND, tretí kolík pre PIR a LM35 ide na napájanie.

Krok 11: Kód a obsluha domáceho ovládania

Zahrnul som knižnice, definované bzučiaky, PIR senzor, LED, LDR, LM35 piny. Adresa MAC je na štíte, mala by byť správne zadaná. Tiež by mala byť zadaná adresa IP. Ďalej je premenná požiadavky a adresa webového servera. Ďalej je funkcia setup (), nakonfiguroval som režimy pinov a inicializoval pripojenia k serveru a ethernetovému štítu. Vo funkcii loop () som deklaroval niektoré premenné, ktoré sa nazývajú funkcie a odčítal hodnoty na vstupy. Potom sa skontroluje, či svetlo miestností svieti. Potom sa klienti vypočujú a skontroluje sa aj požiadavka http. Čo nasleduje potom, ovláda zobrazenie webovej stránky ukazujúce stav miestnosti a tlačidlá na vykonanie niektorých akcií. Po slučke prichádzajú niektoré funkcie na ovládanie svetla: Funkcia onLight () na svetle dosiahne maximálny jas. Funkcia offLight () vypne svetlo. Funkcia dimLight () na svetlo do štvrtiny jeho jasu.

Krok 12: Sledovacie zariadenia

Navrhol som bezpečnostný systém, ktorý dokáže zistiť polohu mojich zariadení v smartfóne prostredníctvom správy SMS s odkazom na Mapy Google. Použil som Arduino MKR GSM 1400, anténu a batériu LiPo. Vyžaduje sa tiež funkčná SIM karta. Na pripojenie k sieti je potrebný PIN, APN a ďalšie poverenia. Keď som odoslal SMS so znakom požiadavky, prijal som SMS, ktorá obsahovala zemepisnú dĺžku a šírku a odkaz na Mapy Google. Na jeho nastavenie je anténa pripojená k na doske so vloženou kartou SIM a potom sa batéria pripojí ku konektoru JST, ako je znázornené na obrázku vyššie. Potom ho možno pripojiť k akémukoľvek zariadeniu, takže ho v prípade odcudzenia alebo straty je možné obnoviť.

Krok 13: Pracovný kódex

Prvá časť je import potrebných knižníc. Potom príde PIN, APN, užívateľské meno a heslo. Toto je potrebné vyplniť. Ďalej je funkcia setup (), inicializuje sa lokalizačný objekt a nadväzuje sa dátové pripojenie. Potom nasleduje funkcia loop (), funkcia getLocation () a potom, ak je prijatá správa SMS, skontroluje sa, či zadá sa správna požiadavková správa, ktorá tu „T“, ak je znak správny, odošle SMS obsahujúcu umiestnenie zariadenia. Poznámka: Znak požiadavky je možné zmeniť. Aby sa minimalizovala spotreba energie, doska sa hibernuje na 70 sekúnd. Funkcia getLocation () získa súradnice podľa mobilnej siete, ak sú k dispozícii nové súradnice, aktualizuje ich. Funkcia connectNetwork () používa gsmAccess Metódy.begin a gprs.attachGPRS na pripojenie dosky k dátovej sieti.

Krok 14: Dokončenie

Implementácia vyššie uvedených systémov robí človeka bezpečným. Je to technicky riadený systém, a preto sa ľahko ovláda. Upozorňujeme, že na maximalizáciu spotreby energie je možné namiesto batérií použiť porty USB (ak sú tieto porty ľahko dostupné). Podrobne som komentoval kódy, aby ste im uľahčili pochopenie a správnu funkčnosť., teda aj pracovné zásady. Nezabudnite extrahovať knižnice do správneho adresára. Bezpečnostné kamery by mali byť tiež múdro inštalované tak, aby maskovali s prostredím. Želám vám však bezpečný deň dopredu.