Ασύρματο σύστημα συναγερμού Arduino χρησιμοποιώντας υπάρχοντες αισθητήρες: 9 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Αυτό το έργο μπορεί να κατασκευαστεί σε περίπου μισή ώρα με κόστος περίπου 20,00 $ εάν έχετε υπάρχοντες αισθητήρες συναγερμού 433Mhz ή 315Mhz.

Μπορεί επίσης να είναι ένα πλήρες νέο έργο με ασύρματους αισθητήρες συναγερμού, όπως ανιχνευτές υπέρυθρης κίνησης και διακόπτες καλαμιών, εύκολα και φθηνά διαθέσιμα στο διαδίκτυο. Απλώς αναζητήστε αισθητήρες 433Mhz ή 315Mhz που χρησιμοποιούν κωδικοποίηση PT2262 ή EV1527.

Είμαι σίγουρος ότι υπάρχουν πολλοί άνθρωποι σαν εμένα που αγόρασαν ένα σύστημα συναγερμού GSM/2G με ασύρματους αισθητήρες και ήταν ευχαριστημένοι με αυτό, ωστόσο όταν το δίκτυο 2G/GSM απενεργοποιήθηκε εκεί που μένω, μου έμεινε ένα σύστημα συναγερμού που μπορούσα δεν προγραμματίζει ούτε καν ρυθμίζει την ώρα σε αυτό. Μια μέρα αναρωτιόμουν τι θα μπορούσα να κάνω για να ξαναλειτουργήσει ο συναγερμός μου, μου ήρθε στο μυαλό να ελέγξω αν ένα Arduino μπορούσε να λάβει σήματα από τους αισθητήρες. Έπεσα πάνω σε ένα διαισθητικό https://www.instructables.com/id/Decoding-and-sending-433MHz-RF-codes-with-Arduino-/ και μετά από κάποιους πειραματισμούς διαπίστωσα ότι θα μπορούσα να λάβω τα σήματα από τους υπάρχοντες αισθητήρες μου. Ξεκίνησα τη διαδικασία κατασκευής ενός συστήματος συναγερμού που θα μπορούσε να αντικαταστήσει τον υπάρχοντα συναγερμό μου και θα προσφέρει επίσης αυξημένη λειτουργικότητα. Ένα από τα προβλήματα με τον παλιό συναγερμό δεν ήταν ποτέ να γνωρίζω ακριβώς ποιος από τους 25 αισθητήρες έσβησε, προσθέτοντας μια οθόνη LCD στη νέα μου αφύπνιση, τώρα λαμβάνω κείμενο στην οθόνη LCD που δείχνει ακριβώς ποιος αισθητήρας έχει ενεργοποιηθεί. Ο νέος συναγερμός μπορεί να οπλιστεί χειροκίνητα από τα υπάρχοντα ασύρματα πληκτρολόγια μου και έχει ρολόι πραγματικού χρόνου που του επιτρέπει να οπλίζεται και να αφοπλίζεται αυτόματα σε προκαθορισμένες ώρες της ημέρας.

Προμήθειες

Δείτε επιπλέον σημειώσεις στο τέλος για να βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε τη σωστή έκδοση αυτών των τμημάτων.

Arduino Uno ή παρόμοιο

Μονάδα δέκτη 433 ή 315 MHz για το Arduino

Μονάδα ρολογιού πραγματικού χρόνου DS3231 για το Arduino

I2C 16x2 μονάδα LDC για Arduino

Ασύρματοι διακόπτες καλαμιών συναγερμού, αισθητήρες κίνησης και τηλεχειριστήρια όπως επιθυμείτε

Piezo buzzer

LED & αντίσταση 220 ohm

Breadboard (προαιρετικό αλλά συνιστάται)

Κατάλληλο τροφοδοτικό για Arduino

Καλώδια βραχυκυκλωτή κλπ

Η / Υ με εγκατεστημένο το Arduino IDE

Βασικές γνώσεις Arduino

Βήμα 1: Προμήθειες

Μερικές εικόνες παραπάνω των προμηθειών που θα χρειαστείτε για αυτό το έργο

Βήμα 2: Συνδέστε το Ardunio και τις ενότητες όπως εμφανίζονται στην εικόνα

Piezo μεταξύ της ακίδας 5 του Arduino και της γης

LED μεταξύ της ακίδας 8 του Arduino και της αντίστασης 220ohm στη συνέχεια στη γη

Δέκτης 433 ή 315 Mhz, VCC σε 5V, GND στη γείωση και μία από τις 2 ακίδες δεδομένων στο pin2 του Arduino

I2C 16X2 LCD Module VCC σε 5V, GND στη γείωση, καρφίτσες SCL SDA σε SCL SDA του Arduino (η ακίδα A5 είναι SCL, η ακίδα A4 είναι SDA)

DS3231 RTC Module VCC σε 5V, GND σε γείωση, SCL SDA καρφίτσες σε SCL SDA του Arduino (υπάρχει το 2ο σετ που βρίσκεται πάνω από τις καρφίτσες GND και AREF των περισσότερων Arduino)

Ξέρω ότι μερικοί από εσάς δεν θα χρειαστούν περισσότερες πληροφορίες από αυτό και το σκίτσο που επισυνάπτεται παρακάτω, αλλά θα αναφερθώ σε περισσότερες λεπτομέρειες για όποιον θα ήθελε λίγη περαιτέρω βοήθεια.

Βήμα 3: Προσθέστε τις απαραίτητες βιβλιοθήκες στο Arduino IDE

Το Arduino Sketch για την εκτέλεση του συναγερμού χρησιμοποιεί ορισμένες βιβλιοθήκες που δεν είναι ήδη εγκατεστημένες στο Arduino IDE από προεπιλογή.

Για να προσθέσετε βιβλιοθήκη RCSwitch στο Arduino IDE. Ανοίξτε το Arduino IDE στο επάνω μενού επιλέξτε "Σκίτσο", στη συνέχεια από το αναπτυσσόμενο μενού επιλέξτε "Συμπερίληψη βιβλιοθήκης" και από το επόμενο αναπτυσσόμενο μενού επιλέξτε "Διαχείριση βιβλιοθηκών". Στη συνέχεια, στο πλαίσιο "Φιλτράρετε την αναζήτησή σας" πληκτρολογήστε "RCSW", στη συνέχεια κάντε κλικ στην εγκατάσταση για "rc-switch by sui77"

Λεπτομερείς οδηγίες για την προσθήκη βιβλιοθηκών στη διεύθυνση

Ενώ βρισκόμαστε σε αυτήν, πρέπει επίσης να προσθέσουμε τις βιβλιοθήκες που ονομάζονται Time, TimeAlarms, DS1307RTC και LiquidCrystal_I2C, με την ίδια διαδικασία όπως παραπάνω, αλλά να αναζητούμε το όνομα κάθε νέας βιβλιοθήκης και να την εγκαθιστούμε. Δείτε τα στιγμιότυπα οθόνης παραπάνω αν δεν είστε σίγουροι ποιες βιβλιοθήκες θα χρησιμοποιήσετε.

Το ρολόι πραγματικού χρόνου DS3231 είναι συμβατό με και χρησιμοποιεί τη βιβλιοθήκη DS1307RTC.

Βήμα 4: Στη συνέχεια πρέπει να λάβουμε τους κωδικούς για τους αισθητήρες σας

Έχω δώσει το πρότυπο του παρακάτω κώδικα Arduino, αλλά θα πρέπει να βρείτε τις τιμές για κάθε έναν από τους αισθητήρες σας και να τις επικολλήσετε στον κώδικα.

Υπάρχουν εκτενείς πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο απόκτησης αυτών των κωδικών και στους δύο αυτούς ιστότοπους.

www.instructables.com/id/Decoding-and-sending-433MHz-RF-codes-with-Arduino-/

github.com/sui77/rc-switch/wiki

Ωστόσο, εδώ είναι η συντομευμένη μου έκδοση.

Για να λάβετε τους κωδικούς που στέλνουν οι αισθητήρες και τα τηλεχειριστήρια, συνδέστε το Arduino όπως έχει συναρμολογηθεί στο βήμα 1 σε έναν υπολογιστή μέσω καλωδίου USB και ανοίξτε το Arduino IDE. Στη συνέχεια, στο Arduino IDE μεταβείτε στο αναπτυσσόμενο μενού "Αρχείο" και, στη συνέχεια, στα "Παραδείγματα" μετακινηθείτε προς τα κάτω στη λίστα παραδειγμάτων σκίτσων μέχρι να βρείτε το "RCSWITCH", στη συνέχεια επιλέξτε το σκίτσο "ReceiveDemo_Advanced" και ανεβάστε το στο Arduino. Μόλις το σκίτσο μεταφορτωθεί με επιτυχία, ανοίξτε τη σειριακή οθόνη του Arduino IDE με το οποίο είναι ακόμα συνδεδεμένο στον υπολογιστή σας μέσω USB. Τώρα ενεργοποιήστε τον πρώτο από τους αισθητήρες για τους οποίους θέλετε να λάβετε τον κωδικό, η έξοδος από το RCSwitch θα εμφανιστεί στο παράθυρο σειριακής οθόνης. Για αυτό το έργο ψάχνουμε τους δεκαδικούς κωδικούς όπως επισημαίνεται στο στιγμιότυπο οθόνης 2. Θα χρειαστεί να ενεργοποιήσετε τον αισθητήρα πολλές φορές αναζητώντας την δεκαδική τιμή που εμφανίζεται συχνότερα, μερικές φορές θα υπάρχουν διαφορετικές τιμές που αναμειγνύονται με την πραγματική τιμή, αυτό προκαλείται από παρεμβολές τυχαίων ραδιοκυμάτων ή άλλων συσκευών που λειτουργούν στην ίδια συχνότητα.

Σημειώστε τον δεκαδικό κωδικό του αισθητήρα για χρήση στο επόμενο βήμα. Επαναλάβετε για όλους τους αισθητήρες και τα τηλεχειριστήρια που θέλετε να χρησιμοποιήσετε στο έργο, παρακολουθώντας ποιος κωδικός ταιριάζει με ποιον αισθητήρα. Εάν χρησιμοποιείτε μπρελόκ για τον οπλισμό και τον αφοπλισμό του συναγερμού, θα χρειαστεί να σημειώσετε τους διαφορετικούς κωδικούς για το κουμπί βραχίονα και το κουμπί αφοπλισμού κάθε τηλεχειριστηρίου.

Βήμα 5: Πρότυπο κώδικα Arduino

Παρακάτω είναι ένα αντίγραφο του κώδικα Arduino μου ως αρχείο.ino που ονομάζεται Wireless_Alarm. Μπορείτε να κάνετε κλικ σε αυτό και θα πρέπει να ανοίξει στο Arduino IDE. Δεν είμαι προγραμματιστής, ο κώδικας μου έχει συγκεντρωθεί εν μέρει από τα παραδείγματα που βρέθηκαν στο Arduino IDE, πιθανότατα δεν είναι ιδιαίτερα κομψός, αλλά λειτουργεί και ήταν αξιόπιστος για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Θυμηθείτε να αποθηκεύσετε ξανά το σκίτσο αφού κάνετε τις αλλαγές για να συμπεριλάβετε τους κωδικούς από τους δικούς σας αισθητήρες.

Βήμα 6: Επικολλήστε τους κωδικούς που αποκτήσατε στο βήμα 5 στο πρότυπο Arduino Sketch

Τώρα τα βήματα για την προσαρμογή του κώδικα για τους αισθητήρες και τα τηλεχειριστήρια που χρησιμοποιείτε.

Εάν ανοίξετε το σκίτσο Wireless_Alarm στο IDE σας, θα δείτε στη γραμμή 111.

if (mySwitch.getReceivedValue () == 115166236) // Κωδικός κουμπιού βραχίονα

Όπου στον υπάρχοντα κωδικό διαβάζει 115166236, πρέπει να αντικαταστήσετε αυτόν τον αριθμό με δεκαδικό κωδικό για το κουμπί βραχίονα του τηλεχειριστηρίου που έχετε καταγράψει στο Βήμα 5.

Για παράδειγμα, εάν στο βήμα 5 λάβετε ένα δεκαδικό 1154321, θα τροποποιήσετε τη γραμμή 111 για ανάγνωση τώρα.

if (mySwitch.getReceivedValue () == 1154321) // Κωδικός κουμπιού βραχίονα

Ακολουθήστε την ίδια διαδικασία για τη γραμμή 125.

if (mySwitch.getReceivedValue () == 115166234) // Κωδικός κουμπιού αφοπλισμού Fob

Αντικαταστήστε τον 115166234 για τον κωδικό του κουμπιού αφοπλισμού του τηλεχειριστηρίου που καταγράψατε στο βήμα 5.

Αν θέλετε να χρησιμοποιήσετε πολλαπλές απομακρυσμένες βάσεις για τον οπλισμό και τον αφοπλισμό, αντιγράψτε και επικολλήστε τις γραμμές 111 έως 136 όσες φορές απαιτείται και στη συνέχεια αλλάξτε τιμές ώστε να ταιριάζουν με τα άλλα απομακρυσμένα πληκτρολόγιά σας, αλλά καλύτερα να ξεκινήσετε με ένα τηλεχειριστήριο μέχρι να είστε σίγουροι ότι τροποποιήσατε το σκίτσο λειτουργεί.

Τώρα για την κωδικοποίηση των αισθητήρων συναγερμού στο σκίτσο στη γραμμή 140

if (ledState == HIGH && mySwitch.getReceivedValue () == 1151640) // Ενέργεια για ντουλάπι γραφείου αποστολέα σήματος

Βγάλτε το 1151640 και εισαγάγετε την δεκαδική τιμή ενός από τους αισθητήρες συναγερμού σας.

Στη συνέχεια, στη γραμμή 158.

lcd.print (F ("Ντουλάπι γραφείου")); // εκτυπώστε το μήνυμα στο LCD για να μάθετε ποιος αισθητήρας ενεργοποιήθηκε (και πηγαίνετε και βρείτε τον διαρρήκτη:)

Αλλάξτε το ντουλάπι του Office σε αυτό που θα θέλατε να εμφανίζεται στην οθόνη LCD για αυτόν τον αισθητήρα. Για παράδειγμα, αν θέλετε να διαβάσει το kitchendoor, κάντε τη γραμμή να μοιάζει με αυτήν.

lcd.print (F ("Kitchendoor")); // εκτυπώστε το μήνυμα στο LCD για να μάθετε ποιος αισθητήρας ενεργοποιήθηκε (και πηγαίνετε και βρείτε τον διαρρήκτη:)

Τα ονόματα δεν πρέπει να υπερβαίνουν τους 16 χαρακτήρες.

Μεταξύ των γραμμών 165 και 187 υπάρχει ένα πρότυπο για αντιγραφή και επικόλληση όσες φορές απαιτείται στις γραμμές ακριβώς κάτω από το 187. Αντικαταστήστε τον αριθμό μετά το mySwitch.getReceivedValue () == με το δεκαδικό ενός από τους άλλους αισθητήρες που καταγράψατε στο βήμα 5 και αλλάξτε όνομα μέσα στο "" στο lcd.print (F ("sensornamehere")). στο όνομα που θέλετε να δώσετε στον αισθητήρα σας.

Εάν δεν χρησιμοποιείτε τηλεχειριστήρια για τον οπλισμό και τον αφοπλισμό του συναγερμού σας, μπορείτε απλά να αγνοήσετε τις γραμμές 111-136 ή να βάλετε // στην αρχή κάθε ανεπιθύμητης γραμμής και το Arduino δεν θα τις διαβάσει.

Θυμηθείτε να αποθηκεύσετε το αρχείο αφού πραγματοποιήσετε τις αλλαγές σας.

Βήμα 7: Ανεβάστε το τροποποιημένο.ino στο Arduino και δοκιμάστε

Με το Arduino να είναι ακόμα συνδεδεμένο στον υπολογιστή σας μέσω USB, ανεβάστε το σκίτσο στον πίνακα Arduino. Μόλις ολοκληρωθεί η φόρτωση, η οθόνη LCD θα πρέπει να διαβάσει "Alarm On Disarmed". Πιέστε το κουμπί του βραχίονα στο τηλεχειριστήριό σας και η οθόνη LCD πρέπει να γράφει "Alarm On Military" και το LED πρέπει να ανάψει για να σας ενημερώσει ότι είναι οπλισμένο, τώρα ενεργοποιήστε έναν αισθητήρα ενώ είναι οπλισμένο, η LCD θα πρέπει να διαβάσει το Alarm ακολουθούμενο από μια χρονική σφραγίδα και τη θέση του αισθητήρα, ο βομβητής πρέπει να ακούγεται για 2 λεπτά, εκτός εάν πατήσετε το κουμπί αφοπλισμού. Εάν δεν λαμβάνετε αυτό το αποτέλεσμα, ελέγξτε ξανά τους κωδικούς που λάβατε στο Βήμα 5 και τις αλλαγές που κάνατε στον κώδικα στο προηγούμενο βήμα, ελέγξτε επίσης την καλωδίωση όλων των εξαρτημάτων. Εάν η οθόνη LCD δεν διαβάζει καθόλου, υπάρχει μια ρύθμιση αντίθεσης στο πίσω μέρος της μονάδας LCD. Μόλις ρυθμιστεί σωστά η αντίθεση εάν η οθόνη LCD δεν διαβάζει, δοκιμάστε να αλλάξετε τη διεύθυνση της οθόνης από 0x3f σε 0x27 στη γραμμή 12 στο σκίτσο. Αντιμετώπιση προβλημάτων LCD εδώ σεμινάριο LCD I2C

Βήμα 8: Ρύθμιση ώρας στην ενότητα RTC και αλλαγή ώρας βραχίονα και αφοπλισμού

Ας ελπίσουμε ότι το RTC σας ήταν ήδη ρυθμισμένο με τη σωστή ώρα, αλλά αν δεν ανοίξετε το IDE, επιλέξτε "Αρχείο" και από το αναπτυσσόμενο μενού κάντε κλικ στο "Παραδείγματα", μετακινηθείτε προς τα κάτω στο "DS1307RTC" και επιλέξτε το σκίτσο "SetTime", κατεβάστε το σκίτσο στο δικό σας Arduino και θα ρυθμίσει το ρολόι πραγματικού χρόνου με την ώρα από τον υπολογιστή σας. Στη συνέχεια θα χρειαστεί να φορτώσετε ξανά το σκίτσο Wireless_Alarm στο Arduino σας.

Το Wireless_Alarm.ino που έχω παράσχει θα θέσει από προεπιλογή το ξυπνητήρι να οπλίζεται αυτόματα στις 22.15 κάθε βράδυ και θα αφοπλίζεται στις 6.00 το πρωί. Για να αλλάξετε αυτούς τους χρόνους, τροποποιήστε το Σκίτσο στις γραμμές 71 και 72. Η ώρα είναι σε αγκύλες μετά το Alarm.alarmΕπαναλάβετε με τη μορφή HH, MM, SS. αλλάξτε το σε όποια ώρα σας ταιριάζει.

Alarm.alarmRepeat (6, 00, 0, MorningAlarm); // ISρα ΑΠΟΚΑΛΥΗΣ

Alarm.alarmRepeat (22, 15, 0, EveningAlarm); // ARρα ARM

Έτσι, για να αλλάξετε την ώρα αφοπλισμού σε 9.15 π.μ. και την ώρα όπλου σε 5.30 μ.μ., ο κωδικός θα μοιάζει με αυτόν

Alarm.alarmRepeat (9, 15, 0, MorningAlarm); // ISρα ΑΠΟΚΑΛΥΗΣ

Alarm.alarmRepeat (17, 30, 0, EveningAlarm); // ARρα ARM

Εάν δεν θέλετε ο συναγερμός να οπλιστεί και να αφοπλιστεί, τοποθετήστε το // μπροστά από τις 2 γραμμές και δεν θα χρησιμοποιηθούν.

//Alarm.alarmRepeat(6, 00, 0, MorningAlarm); // ISρα ΑΠΟΚΑΛΥΗΣ

//Alarm.alarmRepeat(22, 15, 0, EveningAlarm); // Χρόνος βραχίονα

Ο χρόνος για τον οποίο ακούγεται το ηχητικό σήμα συναγερμού μπορεί να αλλάξει τροποποιώντας τη γραμμή 22

const μεγάλο διάστημα = 120000; // για χιλιοστά καθυστέρηση για μεγάλο χρονικό διάστημα ήχους συναγερμού

Το διάστημα είναι σε χιλιοστά του δευτερολέπτου, οπότε 120000 = 120 δευτερόλεπτα, αλλάζοντας 120000 σε 30000 θα ακουγόταν ο συναγερμός για 30 δευτερόλεπτα.

Μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα για να τρέξει μια σειρήνα, ένα φως στροβοσκοπίου, ένα ηχητικό σήμα υψηλής έντασης κ.λπ. Λάβετε υπόψη ότι το μέγιστο φορτίο για έναν πείρο Arduino δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 40mA.

Βήμα 9: Πρόσθετες σημειώσεις

Όταν επιλέγετε μια μονάδα δέκτη 433 ή 315 MHz για το Arduino, θα πρέπει να επιλέξετε τη συχνότητα που ταιριάζει με τους αισθητήρες συναγερμού που σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε. Προτείνω να αγοράσετε μια μονάδα που συνοδεύεται από μικρές σπειροειδείς ελικοειδείς κεραίες για καλύτερη απόδοση, εναλλακτικά μια ευθεία καλώδιο μήκους 17,3 mm αυξάνει επίσης την απόδοση.

Με τη μονάδα LCD 16x2 πρέπει να χρησιμοποιήσετε μια LCD I2C 4 ακίδων για να χρησιμοποιήσετε τις οδηγίες και τον κώδικα που παρέχω εδώ, θα μπορούσε να γίνει με μια τυπική LCD 16 ακίδων, αλλά δεν θα λειτουργήσει με την καλωδίωση ή τον κωδικό εδώ.

Οι ασύρματοι διακόπτες καλαμιών συναγερμού, οι αισθητήρες κίνησης και τα τηλεχειριστήρια πρέπει να είναι 433Mhz ή 315Mhz για να ταιριάζουν με τον δέκτη που σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε και θα πρέπει να χρησιμοποιείτε κωδικοποίηση PT2262 ή EV1527.

Ο συναγερμός είναι επεκτάσιμος και προσαρμόσιμος, έχω ήδη προσθέσει μια κάρτα SD για εγγραφή όταν ενεργοποιούνται οι αισθητήρες, τροποποίησα την οθόνη LCD για να ανάβει μόνο όταν κρατάτε πατημένο ένα κουμπί και πρόσθεσα σειρήνα 100dB, αλλά δεν έχω συμπεριλάβει λεπτομέρειες εδώ για να διατηρήσετε το άρθρο ως σύντομο και απλό όσο γίνεται. Ελπίζω να μοιράζομαι τη δουλειά που έχω κάνει με αυτόν τον συναγερμό σε κάποια άλλη.

Ευχαρίστως να απαντήσω σε οποιεσδήποτε ερωτήσεις.

Ευχαριστώ.