Inteligentny przełącznik bezdotykowy: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Potrzeba zachowania dystansu społecznego i bezpiecznych praktyk zdrowotnych, takich jak stosowanie środków dezynfekujących po użyciu środowisk publicznych, takich jak krany, przełączniki itp., jest bardzo niezbędna do ograniczenia rozprzestrzeniania się koronawirusa. Dlatego istnieje pilna potrzeba wprowadzenia innowacji w zakresie wyzwalaczy bezdotykowych, które ułatwiają czynności, takie jak uruchamianie kranów, przełączników itp.

W tym projekcie chciałbym omówić mój pomysł na prototyp do aktywacji przełącznika za pomocą czujnika zbliżeniowego. Rzeczy, które należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu czegoś, co pomaga w tej trudnej sytuacji, to przede wszystkim bardzo mniej istniejących zmian infrastrukturalnych. Tak więc rozwiązanie powinno być modernizacją i ewentualnie można je zamontować na tablicy rozdzielczej, aby aktywować przełącznik na podstawie gestu dłoni lub obecności w oparciu o czułość. Główne cechy to:

• 200 godzin pracy na baterii,
• Kamera bezpieczeństwa, która robi zdjęcie osoby wchodzącej do pokoju
• Głęboki sen, aby oszczędzać baterię.
• Przenośny.
• Wysyłanie powiadomień e-mail

Kieszonkowe dzieci

1. Czujnik zbliżeniowy [używam KEMET SS-430] może być dowolnym czujnikiem zbliżeniowym

2. ESPCam32 do robienia zdjęć i wysyłania e-maili

3. Akumulator litowo-jonowy 1000 mAh;

4. Ładowarka USB - Li-ion TP4056

5. Obwód doładowania 3,7 V do 5 V

6. Rezystory 10k i 1k

7. Tranzystor BC547

8. Silnik serwo SG90

9. Arduino pro mini

Krok 1: Zacznijmy

W naszym projekcie czujnik to nic innego jak mały czujnik zbliżeniowy firmy KEMET, SS-430

Dane z czujnika będą miały 2 200ms impulsów zegarowych, jak pokazano na rysunku.

Na powyższym rysunku impulsy 2200ms to te, które pokazują obecność człowieka, inne impulsy zegarowe są tworzone z powodu fałszywego wyzwalania. To fałszywe wyzwalanie, które nastąpiło odkąd eksperymentowałem z gołym czujnikiem bez soczewek lub jakiejkolwiek innej osłony. Fałszywe wyzwalanie drastycznie spadło po tym, jak użyłem plastikowej obudowy do zabezpieczenia czujnika.

Krok 2: Przetestujmy na desce do krojenia chleba

Do testu użyłem właśnie mikrokontrolera (Arduino Uno) oraz czujnika i diody LED. Po godzinach odczytywania wartości czujnika na monitorze szeregowym i kalibracji go, przyszedłem z małym kodem, aby poprawnie wykryć obecność człowieka przed nim.

Krok 3: Podłączanie serwomechanizmu do ESP32Cam do serwomechanizmu

Przy ograniczonej liczbie pinów dostępnych w aparacie ESP32 musiałem użyć timera 2 i GPIO2 do sterowania serwomechanizmem oraz GPIO13 do funkcji budzenia za pomocą czujnika zbliżeniowego Kemet SS-430.

Powodem korzystania z ESP32 Camera jest zrobienie zdjęcia i przejście w tryb uśpienia, gdy osoba wejdzie do pokoju lub nieautoryzowanego miejsca. Obraz zostanie zapisany w

Karta SD. Aby natychmiast zareagować na intruza, ESP32 wyśle wiadomość e-mail na wstępnie skonfigurowany identyfikator e-mail. Wymaga to zainstalowania biblioteki klienta poczty ESP32. Przejdź do zarządzania bibliotekami w Arduino IDE i wyszukaj klienta poczty ESP32 i pobierz. Będziesz potrzebować działającego identyfikatora e-mail, którego poświadczenia musisz umieścić w kodzie, a później będziesz musiał włączyć mniej bezpieczne aplikacje. Lepiej utworzyć nowy identyfikator Gmaila dla tego projektu.

Krok 4: Testowanie dowodu koncepcji

Dla prostszego rozstrzelonego widoku projektu pomyślałem o złożeniu rzeczy na arkuszu akrylowym w sposób modułowy.

Tam plastikowe pudełko na czujnik pomaga w zmniejszeniu liczby fałszywych wyzwalaczy. Ponieważ aparat ESP przechodzi w stan uśpienia po zrobieniu zdjęć nie mogę wykonać operacji cyfrowego kondycjonowania sygnału na aparacie ESP32. Dlatego dodałem kolejny mikrokontroler, aby zredukować fałszywy wyzwalacz i kondycjonowanie sygnału, a także do napędzania serwomotoru.

Możesz użyć esp32 lub innego mikrokontrolera, oba działają.

Krok 5: Ostateczne schematy

Sygnał z czujnika piroelektrycznego podawany jest na tranzystor w konfiguracji otwartego kolektora, po nadejściu sygnału tranzystor zostaje aktywowany jako przełącznik i co za tym idzie łączy GPIO 13 z masą i wybudza kamerę ESP32

W repozytoriach kodów kod Pyrolight wraz z camera_pins.h jest przeznaczony dla reszty kamery ESP32, 2 kody są do testowania z Arduino pro mini.

Szczegółowe schematy i PCB Kicad znajdziesz w repozytorium GitHub.

Właściwie do tego projektu zamówiłem PCB z Chin, ale nie otrzymałem go na czas z powodu epidemii koronawirusa. Musiałem więc użyć konwertera doładowania i modułu TP4056.

Krok 6: Alarm intruza

Gdy w pobliżu czujnika znalazł się intruz, to obudził się ze snu zrobił zdjęcie i wysłał maila z załącznikiem.

Oto jak wygląda poczta. Wszystko to można zrobić tylko dzięki czujnikowi zbliżeniowemu. Całe urządzenie jest zasilane bateryjnie, co pozwala na przenoszenie go w dowolne miejsce. i stworzyć własne inteligentne i bezpieczne środowisko. Możesz wydrukować obudowę w 3D, aby dopasować ją do elektroniki zgodnie z wymaganiami.

Oto jeden dobry projekt: Link

Krok 7: Wideo robocze:

Wykonałem odpowiednią osłonę na płytkę esp32 cam board z USB na UART i złączami dla serwa i czujnika pyro. Możesz znaleźć pliki Gerber na moim repozytorium Github, do którego link znajduje się poniżej.

Github

Krok 8: Przyszłe ulepszenia

1. Zaprojektowanie drukowanej w 3D obudowy do projektu, aby wyglądał jak produkt

2. Poprawa wydajności baterii

3. Obwód kondycjonowania sygnału analogowego zamiast wtórnego mikrokontrolera.