Εξασφαλίστε έξυπνα το έξυπνο σπίτι σας: 14 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Διαγωνίζομαι για έναν ασφαλή και ασφαλή διαγωνισμό. Αν σας αρέσει το διδακτικό μου, ψηφίστε το! Θα σας δείξω πώς μπορείτε εύκολα και φθηνά να εξασφαλίσετε πλήρως το σπίτι σας και το περιβάλλον του. Περιλαμβάνει τμήματα όπου θα μάθετε πώς να: 1. Διαμορφώστε το σύστημα κλειδώματος πόρτας δακτυλικών αποτυπωμάτων2. Ελέγξτε το σπίτι και τις συσκευές σας ακόμα κι αν απουσιάζετε3. Διαμορφώστε τις κάμερες έτσι ώστε να έχουν μεγάλο εύρος προβολής4. Παρακολούθηση κλεμμένων ή χαμένων συσκευών και αντικειμένων5. Ενεργοποιήστε ορισμένα συστήματα συναγερμού λόγω ορισμένων αντιδράσεων

Βήμα 1: Στοιχεία

Για το σύστημα παρακολούθησης: 1x MKR GSM 1400 (https://www.store.arduino.cc) Για την κάμερα: 1x Arduino Uno1x κάμερα ασφαλείας1x 100 uF πυκνωτής2x αισθητήρας κίνησης PIR1x ServoBreadboardΓια το σύστημα κλειδώματος πόρτας δακτυλικών αποτυπωμάτων: 1x Arduino Uno1x Adafruit LCD (16 x 2) 1x FPM1OA αισθητήρας δακτυλικών αποτυπωμάτων (Adafruit) 1x Motor1x Motor driver 9V μπαταρία (προαιρετικά) 2x 3.7V επαναφορτιζόμενη μπαταρία 1x LockVeroboard Για το σύστημα παρακολούθησης στο σπίτι: 1x ασπίδα Arduino uno1x Ethernet και καλώδιο δικτύου RJ-451x LM351x Αισθητήρας BZZX veroboardΜερικά από τα παραπάνω εξαρτήματα μπορούν να αγοραστούν σε οποιοδήποτε κοντινό κατάστημα λιανικής πώλησης, π.χ. LED, μπαταρίες κ.λπ. /www.arduino.cc), Adafruit (https://www.adafruit.com) ή Amazon (https://www.amazon.com)

Βήμα 2: Εργαλεία και εφαρμογές

Τρισδιάστατος εκτυπωτής Πολυμέτρο Συγκολλητικό σίδερο Κόλλα APPS: Arduino IDE (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)Fritzing (https://fritzing.org/download)

Βήμα 3: Επισκόπηση στοιχείων

Ο πίνακας arduino διαθέτει έναν μικροελεγκτή που λειτουργεί ως εγκέφαλος, λαμβάνει και στέλνει σήματα για σωστή λειτουργία. Ο MKR GSM 1400 είναι ένας πίνακας arduino που υποστηρίζει υπηρεσίες GSM όπως κλήση, αποστολή μηνυμάτων κλπ. Πρέπει να εγκατασταθεί μια κάρτα sim. Η ασπίδα Ethernet είναι συνήθως τοποθετημένη στον πίνακα arduino. Χρησιμοποιείται για επικοινωνία μέσω διαδικτύου. Διαθέτει υποδοχή SD για πρόσβαση στα δεδομένα σε κάρτα SD. Το πληκτρολόγιο χρησιμοποιείται για την εισαγωγή δεδομένων σε σύστημα. Το πρόγραμμα οδήγησης L298N Motor χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της ταχύτητας και της κατεύθυνσης περιστροφής των κινητήρων. Ο αισθητήρας κίνησης PIR αποτελείται από τρεις ακίδες, γείωση, σήμα και ισχύ στο πλάι ή στο κάτω μέρος. Οι μονάδες PIR μεγάλου μεγέθους λειτουργούν με ρελέ αντί για άμεση έξοδο. Οι κινητήρες Servo είναι κινητήρες συνεχούς ρεύματος με ενσωματωμένο κύκλωμα. Συνθέτουν κινητήρα DC, κιβώτιο ταχυτήτων, ποτενσιόμετρο και κύκλωμα ελέγχου. Συνήθως χρησιμοποιείται για τη στροφή των συσκευών σε μια απαιτούμενη γωνία. Το LM35 είναι ένας αισθητήρας θερμοκρασίας IC ακριβείας με την έξοδό του ανάλογη της θερμοκρασίας (σε βαθμούς Κελσίου). Το RDR είναι μια αντίσταση που εξαρτάται από το φως, μπορεί να πει εάν ένα μέρος είναι σκοτεινό ή όχι. χρησιμοποιείται ως συσκευή προβολής. Εμφανίζει αλφαριθμητικούς χαρακτήρες. Ο αισθητήρας δακτυλικών αποτυπωμάτων FPM1OA είναι ένας αισθητήρας που καθορίζει και ανιχνεύει τα δακτυλικά αποτυπώματα. Χρησιμοποιείται για λόγους ασφαλείας.

Βήμα 4: Ηλεκτρική καλωδίωση κλειδώματος δακτυλικών αποτυπωμάτων

Όπως φαίνεται στο διάγραμμα κυκλώματος, όλες οι ακίδες πρέπει να συνδεθούν ανάλογα. Χρησιμοποίησα την μπαταρία 3,7V για να τροφοδοτήσω τον κινητήρα και χρησιμοποίησα τη σύνδεση USB για να τροφοδοτήσω την πλακέτα Arduino. Η μπαταρία 9V μπορεί να χρησιμοποιηθεί αν θέλετε ή ως εφεδρική. Η οθόνη LCD που συνδέεται με την πλακέτα Arduino χρησιμοποιείται για αλληλεπίδραση. Τα αναγνωριστικά εισάγονται χρησιμοποιώντας το πληκτρολόγιο που είναι συνδεδεμένο στην πλακέτα Arduino. Ο αισθητήρας δακτυλικών αποτυπωμάτων ελέγχει την εγκυρότητα, συνδεδεμένη επίσης με την πλακέτα Arduino. Και τέλος, ο κινητήρας DC που ελέγχεται από τη μονάδα L298N περιστρέφεται δεξιόστροφα ή αριστερόστροφα. Σημειώστε ότι η κλειδαριά είναι προσαρτημένη στον κινητήρα και η περιστροφή του κινητήρα ανοίγει/κλείνει την πόρτα. Υπάρχουν πολλές κλειδαριές στην αγορά, απλά πάρτε μια κατάλληλη.

Βήμα 5: Κωδικός κλειδώματος δακτυλικών αποτυπωμάτων και λειτουργία

Για σωστή προβολή, όλοι οι κωδικοί που χρησιμοποιούνται σε αυτό το οδηγό μπορούν να βρεθούν εδώ (https://drive.google.com/file/d/1CwFeYjzM1lmim4NhrlxIwW-xCREJmID6/view?usp=sharing). Έχω σχολιάσει κάθε τμήμα των κωδικών για λόγους σαφήνειας. Αρχικά, ανέβασα τον κωδικό "Εγγραφή" από τη βιβλιοθήκη δακτυλικών αποτυπωμάτων και πρόσθεσα ένα δακτυλικό αποτύπωμα. Μόλις φορτωθεί ο κωδικός, το σύστημα περιμένει να τοποθετηθεί ένα δάχτυλο στον αισθητήρα. Δεν χρειάζεται δακτυλικό αποτύπωμα για κάποιον μέσα, πατώντας το πληκτρολόγιο ανοίγει η πόρτα. Αλλά για τους ανθρώπους που έρχονται, το δακτυλικό αποτύπωμα ελέγχεται ως προς την εγκυρότητα, εάν είναι έγκυρο, η κλειδαριά θα ανοίξει και θα εμφανιστεί ένα μήνυμα που περιέχει το όνομα που έχει αντιστοιχιστεί με το αναγνωριστικό δακτυλικών αποτυπωμάτων, διαφορετικά η πόρτα παραμένει κλειδωμένη. Ας ελέγξουμε τον κωδικό! Η πρώτη γραμμή στη ρύθμιση Η συνάρτηση () είναι απλώς η προετοιμασία της σκηνής. Πρώτον, συμπεριέλαβα τις βιβλιοθήκες που χρειαζόμουν. (Όλες οι βιβλιοθήκες είναι ενσωματωμένες στον παραπάνω σύνδεσμο) Στη συνέχεια, διαμόρφωσα τις καρφίτσες μεταφοράς δεδομένων για τον αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων μου. Κατόπιν καθόρισα τις ακίδες που χρησιμοποιούνται στο διάγραμμα κυκλώματος: δηλαδή τις ακίδες για τον αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων, τη μονάδα προγράμματος οδήγησης L298N, την οθόνη LCD. Επίσης δήλωσε ορισμένους πίνακες, χαρακτήρες και ακέραιους αριθμούς. Επίσης, ο κωδικός πρόσβασης, ο οποίος είναι 0000 από προεπιλογή, αν και μπορεί να αλλάξει. Διαμόρφωσα επίσης το πληκτρολόγιο προσδιορίζοντας τον αριθμό γραμμών και στηλών του. και τους χαρακτήρες του. Στη συνέχεια, ορίζω τους ψηφιακούς πείρους με τους οποίους ήταν συνδεδεμένος. Στη συνέχεια, διαμόρφωσα τη μονάδα δακτυλικών αποτυπωμάτων με τη βιβλιοθήκη και δήλωσα τη μεταβλητή «id». Ακολουθεί η συνάρτηση setup () που εκτελείται μόνο μία φορά μετά την ενεργοποίηση του συστήματος. ποσοστό της σειριακής επικοινωνίας σε 9600 · και αυτό του δακτυλικού αποτυπώματος σε 57600. Διαμόρφωσα τις λειτουργίες καρφιτσών του οδηγού L298N σε 'OUTPUT'. Προσδιορίζω το μέγεθος της οθόνης LCD, καθαρίζω την οθόνη και εμφανίζω την ένδειξη "Standby". Στη συνέχεια, ακολουθεί τη λειτουργία βρόχου (), όπου συμβαίνει η εκτέλεση. χαρακτήρας εισαγωγής: Εάν είναι «Α», σημαίνει ότι ένα νέο πρότυπο θέλει να προστεθεί. Επομένως, ζητείται ένας κωδικός πρόσβασης ο οποίος έχει οριστεί σε 0000 (μπορεί να τροποποιηθεί), αν δεν ταιριάζει με αυτό θα εμφανιστεί το "Wrong Passcode". Εάν είναι "B", η πόρτα ανοίγει για 6 δευτερόλεπτα για έξοδο. Στη συνέχεια " Το δάχτυλο τοποθέτησης "εμφανίζεται μετά. Μετά τον βρόχο () βρίσκονται τα OpenDoor () και CloseDoor () για το άνοιγμα και το κλείσιμο της πόρτας. Ακολουθεί η λειτουργία getPasscode (). Παίρνει τον κωδικό πρόσβασης που πληκτρολογείται και αποθηκεύεται στον πίνακα c [4] και συγκρίνεται αν είναι σωστός. Ακολουθούν οι συναρτήσεις Enrolling () και getFingerprintEnroll () που χρησιμοποιούνται για την εγγραφή ενός νέου αναγνωριστικού χρησιμοποιώντας τις λειτουργίες readnumber () και getImage (). Στη συνέχεια, εμφανίζεται η ένδειξη "Τοποθέτηση δακτύλου" και "Αφαίρεση δακτύλου" όταν πρόκειται να τοποθετηθεί ή αφαιρεθεί το δάχτυλο. Χρησιμοποίησα τη συνήθη μέθοδο σάρωσης δακτυλικών αποτυπωμάτων, δηλαδή η εικόνα του ίδιου δακτύλου λαμβάνεται δύο φορές. Η συνάρτηση readnumber () λαμβάνει τον αριθμό ταυτότητας ως μορφή 3 ψηφίων και επιστρέφει τον αριθμό στη λειτουργία εγγραφής. Σημειώστε ότι το εύρος ID είναι από 1 έως 127. Τέλος έρχεται η συνάρτηση getFingerprintIDez (), την κάλεσα στον βρόχο. Σαρώνει ένα δακτυλικό αποτύπωμα και του δίνει πρόσβαση εάν αναγνωριστεί. Εάν το δακτυλικό αποτύπωμα δεν αναγνωριστεί, εμφανίζεται η ένδειξη "Απορρίφθηκε η πρόσβαση", μετά από 3 δευτερόλεπτα εμφανίζεται ξανά το μήνυμα "Τοποθετήστε το δάχτυλο". Για αναγνωρισμένο δακτυλικό αποτύπωμα, εμφανίζεται ένα μήνυμα "καλωσόρισμα" και το αναγνωριστικό του. Στη συνέχεια ανοίγει η πόρτα. Οι πόρτες είναι πλέον ασφαλισμένες, παραμένει το περιβάλλον και μέσα στο σπίτι.

Βήμα 6: Επέκταση του εύρους των φωτογραφικών μηχανών

Οι κάμερες χρησιμοποιούνται τόσο σε εσωτερικούς όσο και σε εξωτερικούς χώρους, αλλά μερικές φορές το εύρος θέασης και περιστροφής δεν είναι ευνοϊκό. Αυτό μπορεί να μην κάνει την ασφάλεια αρκετά αυστηρή αν δεν έχουν εγκατασταθεί περισσότερες. Έτσι, αντί να χρησιμοποιώ έως και τρεις κάμερες όπου μπορεί να χρησιμοποιηθεί, σχεδίασα μια βάση για τις κάμερες. Αυτή η βάση περιστρέφει την κάμερα σε διαφορετικές γωνίες. Έτσι, αυτό μου δίνει τη δυνατότητα να έχω πάνω από 230 μοίρες εμβέλεια προβολής. Αυτό εξοικονομεί επίσης το κόστος των περιττών καμερών και της περιττής αντιμετώπισης προβλημάτων. Έτσι το έκανα: χρησιμοποίησα τον σερβοκινητήρα και τους αισθητήρες κίνησης PIR. Πήρα μια βάση και εγκατέστησα το σερβο σε αυτό. Στη συνέχεια, εγκατέστησα δύο αισθητήρες κίνησης PIR. Πήρα μια μεγαλύτερη βάση για να περιέχει την καλωδίωση. Επισυνάπτω ένα πιάτο στο σερβο και τοποθετώ την κάμερα σε αυτό, έτσι ώστε ο σερβο να περιστρέφει την κάμερα. Ο εκτυπωτής 3D χρησιμοποιήθηκε για την εκτύπωση της πλαστικής βάσης και πλάκας. Επομένως, το σερβο στρέφεται προς την κατεύθυνση του αισθητήρα κίνησης PIR που ανιχνεύει την κίνηση Το

Βήμα 7: Ο σχεδιασμός κυκλώματος καμερών μετά την κίνηση

Οι αισθητήρες κίνησης συνδέονται με το arduino uno, με το VCC σε 5V, το GNG στο GND και τον ακροδέκτη σήματος στις ακίδες 2 και 3. Ο σερβο είναι συνδεδεμένος με τον πείρο 4. Ο πυκνωτής 100 uF συνδέεται μεταξύ του GND και του VCC του σερβο. Σημείωση: Το πρόγραμμα οδήγησης κινητήρα μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την οδήγηση του σερβο.

Βήμα 8: Ο κώδικας περιστρεφόμενης κάμερας

Συμπεριέλαβα την απαραίτητη βιβλιοθήκη και μετά δημιούργησα ένα σερβο αντικείμενο. Στη συνέχεια, ορίζω τα Pins για αισθητήρες PIR. Στη συνέχεια, δήλωσα τη γωνία περιστροφής της κάμερας και εκκίνησα τις προηγούμενες και τρέχουσες καταστάσεις του σερβο. Στη συνάρτηση setup (), επισυνάπτω τον πείρο του σερβο και διαμόρφωσα τους pinModes για τους αισθητήρες PIR, έπειτα έβαλα τη κάμερα στη μέση. λειτουργία loop (), δήλωσα μεταβλητές για να λάβω τα δεδομένα στις ακίδες. Στη συνέχεια, καθορίστηκε η κατάσταση των αισθητήρων κίνησης, ώστε να γνωρίζουμε πού να στραφούμε. Εάν υπάρχει αλλαγή στην κατάσταση, η γωνία στροφής ορίζεται στην κατάλληλη κατάσταση. αλλιώς η θέση διατηρείται. Τέλος, έβαλα το προηγούμενο σε τρέχουσα κατάσταση και ο κύκλος ξεκινά από την αρχή.

Βήμα 9: Έλεγχος σπιτιού και συσκευών

Για να ενισχύσω την ασφάλεια του σπιτιού, χρησιμοποίησα τη μονάδα Ethernet, LDR, LM35 και αισθητήρα κίνησης για να είμαι σε καλό δρόμο με το σπίτι. Με αυτά, ήμουν σε θέση να: α) Έλεγχος συσκευών μέσω Ethernet, β) γνώση της κατάστασης του περιβάλλοντος, όπως η θερμοκρασία, π.χ.

Βήμα 10: Η καλωδίωση και το κύκλωμα

Η ασπίδα Ethernet είναι τοποθετημένη στο Arduino Uno. Το καλώδιο δικτύου RJ-45 απαιτείται για σύνδεση δρομολογητή ή μόντεμ. Ο βομβητής, ο αισθητήρας κίνησης, ο λαμπτήρας LED συνδέονται με τις ψηφιακές ακίδες 2, 3 και 6. Έφτιαξα τον λαμπτήρα LED συγκολλώντας παράλληλα 4 φωτεινά LED σε έναν πίνακα, στη συνέχεια το έκλεισε με ένα διαφανές perspex. Τα δύο καλώδια εξόδου πηγαίνουν στο κύκλωμα. (Ένα παρόμοιο μπορεί να βρεθεί στην αγορά). Το LDR και το LM35 συνδέονται με τους αναλογικούς πείρους 0 και 1. Οι άλλοι ακροδέκτες πηγαίνουν στο GND, ο τρίτος ακροδέκτης για το PIR και ο LM35 πηγαίνει στην τροφοδοσία.

Βήμα 11: Κωδικός και λειτουργία οικιακού ελέγχου

Συμπεριέλαβα τις βιβλιοθήκες, ορίστηκαν οι ακίδες Buzzer, PIR sensor, LED, LDR, LM35. Η διεύθυνση MAC είναι στην ασπίδα, θα πρέπει να καθοριστεί σωστά. Πρέπει επίσης να καθοριστεί η διεύθυνση IP. Ακολουθεί η μεταβλητή αιτήματος και η διεύθυνση του διακομιστή ιστού. Στη συνέχεια, είναι η λειτουργία εγκατάστασης (), διαμόρφωσα τις λειτουργίες pin και εκκίνησα τις συνδέσεις ασπίδων διακομιστή και Ethernet. Στη λειτουργία βρόχου (), δήλωσα κάποια μεταβλητή, που ονομάζεται συναρτήσεις και έκανα αναγνώσεις εισόδους Στη συνέχεια, η φωτεινότητα των δωματίων ελέγχεται αν είναι ενεργοποιημένη. Στη συνέχεια, ακούγονται οι πελάτες και ελέγχεται επίσης το αίτημα http. Αυτό που έρχεται μετά ελέγχει την οθόνη της ιστοσελίδας που δείχνει την κατάσταση του δωματίου και κουμπιά για την εκτέλεση ορισμένων ενεργειών. Μετά τον βρόχο έρχονται ορισμένες λειτουργίες για τον έλεγχο του φωτός: Η λειτουργία onLight () στο φως στη μέγιστη φωτεινότητά του. Η λειτουργία offLight () απενεργοποιεί το φως. λειτουργία dimLight () στο φως έως το ένα τέταρτο της φωτεινότητάς του.

Βήμα 12: Παρακολούθηση συσκευών

Σχεδίασα ένα σύστημα ασφαλείας που μπορεί να πάρει τη θέση των συσκευών μου στο smartphone μου μέσω SMS με σύνδεσμο στους Χάρτες Google. Χρησιμοποίησα ένα Arduino MKR GSM 1400, μια κεραία και μια μπαταρία LiPo. Απαιτείται επίσης μια κάρτα SIM που λειτουργεί. Απαιτείται κωδικός PIN, APN και άλλα διαπιστευτήρια για σύνδεση στο δίκτυο. Όταν έστειλα ένα SMS με το χαρακτήρα αιτήματος, έλαβα ένα SMS που ελήφθη με το μήκος και το γεωγραφικό πλάτος και το σύνδεσμο Χάρτες Google. Για να το ρυθμίσετε, η κεραία είναι συνδεδεμένη με ο πίνακας με την κάρτα SIM τοποθετημένη, στη συνέχεια η μπαταρία συνδέεται με το βύσμα JST όπως φαίνεται στο παραπάνω διάγραμμα. Μετά, μπορεί να συνδεθεί σε οποιαδήποτε συσκευή, έτσι ώστε όταν κλαπεί ή χαθεί, να ανακτηθεί.

Βήμα 13: Ο κώδικας εργασίας

Η πρώτη ενότητα είναι η εισαγωγή των απαραίτητων βιβλιοθηκών. Στη συνέχεια έρχεται το PIN, το APN, το όνομα χρήστη και ο κωδικός πρόσβασης. Αυτό πρέπει να συμπληρωθεί. Στη συνέχεια είναι η συνάρτηση setup (), το αντικείμενο τοποθεσίας αρχικοποιείται και η σύνδεση δεδομένων δημιουργείται. Μετά τη λειτουργία βρόχου (), κλήθηκε η συνάρτηση getLocation (), στη συνέχεια, εάν ληφθεί SMS, ελέγχεται εάν εισάγεται το σωστό μήνυμα αιτήματος, το οποίο εδώ "T", εάν ο χαρακτήρας είναι σωστός, αποστέλλεται ένα SMS που περιέχει τη θέση της συσκευής. Σημείωση: Ο χαρακτήρας του αιτήματος μπορεί να αλλάξει. Για να ελαχιστοποιήσετε την κατανάλωση ενέργειας, ο πίνακας βρίσκεται σε αδρανοποίηση για 70 δευτερόλεπτα. Το getLocation () παίρνει τις συντεταγμένες ανά κυψελοειδές δίκτυο, εάν είναι διαθέσιμες νέες συντεταγμένες, το ενημερώνει. Η συνάρτηση connectNetwork () χρησιμοποιεί το gsmAccess.begin και gprs.attachGPRS μεθόδους για τη σύνδεση της πλακέτας στο δίκτυο δεδομένων.

Βήμα 14: Ολοκλήρωση

Η εφαρμογή των παραπάνω συστημάτων καθιστά ασφαλή. Είναι ένα τεχνικά καθοδηγούμενο σύστημα, επομένως εύκολο στον έλεγχο. Σημειώστε ότι για τη μεγιστοποίηση της κατανάλωσης ενέργειας, μπορούν να χρησιμοποιηθούν θύρες USB αντί για τις μπαταρίες (εάν οι θύρες είναι άμεσα διαθέσιμες). Έχω σχολιάσει περιεκτικά τους κωδικούς για εύκολη κατανόηση και σωστή λειτουργικότητα, όπως και οι αρχές λειτουργίας. Μην ξεχάσετε να εξαγάγετε τις βιβλιοθήκες στον σωστό κατάλογο. Επίσης, οι κάμερες ασφαλείας πρέπει να είναι σωστά τοποθετημένες με τέτοιο τρόπο ώστε να καμουφλάρονται με το περιβάλλον. Αντίο, σας εύχομαι μια ασφαλή μέρα μπροστά.