Έξυπνος διακόπτης χωρίς αφή: 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Η ανάγκη για κοινωνικές αποστάσεις και ασφαλείς πρακτικές υγείας, όπως η χρήση απολυμαντικών μετά τη χρήση δημόσιου περιβάλλοντος, όπως βρύσες, διακόπτες κλπ. Είναι πολύ σημαντική για τη μείωση της εξάπλωσης του κορονοϊού. Υπάρχει λοιπόν άμεση ανάγκη στην καινοτομία που περιλαμβάνει τους ενεργοποιητές χωρίς αφή για τη διευκόλυνση ενεργειών όπως η ενεργοποίηση των βρύσεων, των διακοπτών κ.λπ.

Σε αυτό το έργο, θα ήθελα να συζητήσω την ιδέα μου σχετικά με ένα πρωτότυπο για την ενεργοποίηση του διακόπτη χρησιμοποιώντας έναν αισθητήρα εγγύτητας. Τα πράγματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά το σχεδιασμό κάτι που βοηθά κατά τη διάρκεια αυτής της δύσκολης κατάστασης είναι κυρίως οι πολύ λιγότερες υπάρχουσες αλλαγές υποδομής. Έτσι, η λύση θα πρέπει να είναι εκ των υστέρων και μπορεί ενδεχομένως να τοποθετηθεί σε έναν πίνακα για να ενεργοποιήσετε το διακόπτη με βάση τη χειρονομία ή την παρουσία με βάση την ευαισθησία. Τα κυριότερα χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν,

• Διάρκεια ζωής μπαταρίας 200 ώρες,
• Κάμερα ασφαλείας που τραβά μια φωτογραφία ενός ατόμου που εισέρχεται στο δωμάτιο
• Βαθύς ύπνος για εξοικονόμηση μπαταρίας.
• Φορητός.
• Αποστολή ειδοποιήσεων μέσω email

Προμήθειες

1. Ο αισθητήρας εγγύτητας [χρησιμοποιώ το KEMET SS-430] μπορεί να είναι οποιοσδήποτε αισθητήρας εγγύτητας

2. ESPCam32 για σκοπούς λήψης και αποστολής φωτογραφιών

3. Μπαταρία ιόντων λιθίου 1000mAh

4. USB - Φορτιστής ιόντων λιθίου TP4056

5. Ενισχύστε το κύκλωμα 3,7V έως 5V

6. Αντιστάσεις 10k και 1k

7. Τρανζίστορ BC547

8. Σερβοκινητήρας SG90

9. Arduino pro mini

Βήμα 1: Ας ξεκινήσουμε

Στο έργο μας, ο αισθητήρας δεν είναι παρά ένας μικρός αισθητήρας εγγύτητας της KEMET, SS-430

Τα δεδομένα από τον αισθητήρα θα έχουν παλμούς ρολογιού 2 200ms όπως φαίνεται στο σχήμα.

Στο παραπάνω σχήμα, οι παλμοί των 2 200ms είναι εκείνοι που δείχνουν την ανθρώπινη παρουσία και άλλοι παλμοί ρολογιού σχηματίζονται λόγω ψευδούς ενεργοποίησης. Αυτή η ψευδής ενεργοποίηση συνέβη από τότε που πειραματιζόμουν με τον γυμνό αισθητήρα χωρίς φακούς ή οποιοδήποτε άλλο κάλυμμα. Η ψευδής ενεργοποίηση μειώθηκε δραστικά αφού χρησιμοποίησα το πλαστικό περίβλημα για να ασφαλίσω τον αισθητήρα.

Βήμα 2: Ας δοκιμάσουμε στο Breadboard

Για τη δοκιμή, απλώς χρησιμοποίησα έναν μικροελεγκτή (Arduino Uno) και τον αισθητήρα και ένα LED. Μετά από ώρες ανάγνωσης τιμών αισθητήρων σε σειριακή οθόνη και βαθμονόμησή της, ήρθα με έναν μικρό κωδικό για να εντοπίσω σωστά την παρουσία ενός ανθρώπου μπροστά του.

Βήμα 3: Σύνδεση ενός Servo στο ESP32Cam στο Servo

Με τον περιορισμένο αριθμό καρφιτσών που διατίθενται στην κάμερα ESP32, έπρεπε να χρησιμοποιήσω χρονοδιακόπτη 2 και GPIO2 για σερβο σερβομηχανισμό και GPIO13 για λειτουργία αφύπνισης χρησιμοποιώντας τον αισθητήρα εγγύτητας Kemet SS-430.

Ο λόγος για τη χρήση της κάμερας ESP32 είναι να τραβήξετε μια φωτογραφία και να μεταβείτε σε κατάσταση ύπνου όταν το άτομο εισέλθει στο δωμάτιο ή σε μη εξουσιοδοτημένο μέρος. Η εικόνα θα αποθηκευτεί στο

Κάρτα SD. Για να δράσει άμεσα ο εισβολέας, το ESP32 θα στείλει ένα email στο προκαθορισμένο αναγνωριστικό email. Χρειάζεται να εγκατασταθεί η Βιβλιοθήκη πελάτη αλληλογραφίας ESP32. Μεταβείτε στη διαχείριση Βιβλιοθηκών στο Arduino IDE και αναζητήστε το πρόγραμμα -πελάτη ESP32 Mail και κάντε λήψη. Θα χρειαστείτε ένα λειτουργικό αναγνωριστικό ηλεκτρονικού ταχυδρομείου, τα διαπιστευτήρια του οποίου πρέπει να βάλετε στον κώδικα και αργότερα θα πρέπει να ενεργοποιήσετε τις Λιγότερες ασφαλείς εφαρμογές. Είναι καλύτερα να δημιουργήσετε ένα νέο αναγνωριστικό Gmail για αυτό το έργο.

Βήμα 4: Δοκιμαστική απόδειξη της έννοιας

Για μια απλούστερη εκρηκτική άποψη του έργου σκέφτηκα να συναρμολογήσω τα πράγματα σε ακρυλικό φύλλο με σπονδυλωτό τρόπο.

Εκεί το πλαστικό κουτί για τον αισθητήρα βοηθά στη μείωση των ψευδών ενεργοποιητών. Δεδομένου ότι η κάμερα ESP κοιμάται μετά τη λήψη φωτογραφιών, δεν μπορώ να εκτελέσω λειτουργίες ρύθμισης ψηφιακού σήματος στην κάμερα ESP32. Ως εκ τούτου, πρόσθεσα έναν άλλο μικροελεγκτή για να μειώσω την ψευδή σκανδάλη και τη ρύθμιση σήματος και επίσης για την οδήγηση σερβοκινητήρα.

Μπορείτε είτε να χρησιμοποιήσετε το esp32 είτε άλλο μικροελεγκτή και τα δύο.

Βήμα 5: Τελικά σχήματα

Το σήμα από τον πυροηλεκτρικό αισθητήρα τροφοδοτείται στο τρανζίστορ σε μια διαμόρφωση ανοιχτού συλλέκτη, μόλις το σήμα έρθει, το τρανζίστορ ενεργοποιείται ως διακόπτης και ως εκ τούτου συνδέει το GPIO 13 στο έδαφος και αφυπνίζει την κάμερα ESP32

Στα αποθετήρια κώδικα, ο κώδικας Pyrolight μαζί με το camera_pins.h είναι για ESP32 υπόλοιπο κάμερας 2 κωδικοί είναι για δοκιμή με Arduino pro mini.

Βρείτε αναλυτικά σχήματα και PCB Kicad στο αποθετήριο GitHub.

Στην πραγματικότητα είχα παραγγείλει PCB από την Κίνα για αυτό το έργο, αλλά δεν το έλαβα εγκαίρως λόγω της επιδημίας του κορονοϊού. Έτσι έπρεπε να χρησιμοποιήσω έναν μετατροπέα ώθησης και μονάδα TP4056.

Βήμα 6: Ειδοποίηση εισβολέα

Όταν υπήρχε ένας εισβολέας κοντά στον αισθητήρα, ξύπνησε από τον ύπνο έβγαλε μια φωτογραφία και έστειλε ένα μήνυμα με συνημμένο.

Δείτε πώς φαίνεται η αλληλογραφία. Όλα αυτά μπορούν να γίνουν μόνο λόγω ενός αισθητήρα εγγύτητας. Δεδομένου ότι ολόκληρη η συσκευή λειτουργεί με μπαταρία, μας επιτρέπει να μεταφέρουμε οπουδήποτε. και φτιάχνουμε το δικό μας έξυπνο και ασφαλές περιβάλλον. Μπορείτε να εκτυπώσετε τρισδιάστατο περίβλημα για να ταιριάζει στα ηλεκτρονικά όπως απαιτείται.

Εδώ είναι ένας καλός σχεδιασμός: Σύνδεσμος

Βήμα 7: Βίντεο εργασίας:

Έφτιαξα μια σωστή ασπίδα PCB για την πλακέτα κάμερας esp32 με USB σε UART και συνδέσεις για σερβο και τον αισθητήρα πυρό. Μπορείτε να βρείτε τα αρχεία Gerber στο repo του Github που συνδέονται παρακάτω.

Github

Βήμα 8: Μελλοντικές βελτιώσεις

1. Σχεδιασμός θήκης με 3D εκτύπωση για το έργο ώστε να μοιάζει με προϊόν

2. Βελτίωση της απόδοσης της μπαταρίας

3. Κύκλωμα αναλογικής ρύθμισης σήματος αντί για δευτερεύοντα μικροελεγκτή.