Inteligentnie zabezpiecz swój inteligentny dom: 14 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Biorę udział w konkursie bezpiecznym i bezpiecznym. Jeśli podoba Ci się mój instruktaż, zagłosuj na niego! Pokażę Ci, jak łatwo i tanio całkowicie zabezpieczyć swój dom i jego otoczenie. Zawiera segmenty, w których dowiesz się, jak: 1. Skonfiguruj system zamków na odcisk palca2. Kontroluj swój dom i urządzenia, nawet jeśli jesteś nieobecny3. Skonfiguruj kamery tak, aby mieć duży zasięg widzenia4. Śledź skradzione lub zgubione urządzenia i rzeczy5. Aktywuj niektóre systemy alarmowe z powodu określonych reakcji

Krok 1: Komponenty

Dla systemu śledzenia: 1x MKR GSM 1400 (https://www.store.arduino.cc) Dla kamery: 1x Arduino Uno1x Kamera bezpieczeństwa1x kondensator 100 uF2x czujnik ruchu PIR1x ServoBreadboardDla systemu zamka linii papilarnych: 1x Arduino Uno1x Adafruit LCD (16 x 2) 1x FPM1OA czytnik linii papilarnych (Adafruit) 1x Silnik1x Sterownik silnika 9V bateria (opcjonalnie) 2x 3.7V akumulator 1x LockVeroboardDo domowego systemu monitorowania: 1x Arduino uno1x osłona Ethernet i kabel sieciowy RJ-451x LM351x Buzzer1x LDR1x czujnik ruchu PIR 4x białe diody LED veroboardNiektóre z powyższych komponentów można uzyskać w dowolnym pobliskim sklepie detalicznym, np. LED, baterie itp. Inne można uzyskać na AliExpress.com (https://aliexpress.com), ebay (ebay.com), Arduino (https:/ /www.arduino.cc), Adafruit (https://www.adafruit.com) lub Amazon (https://www.amazon.com)

Krok 2: Narzędzia i aplikacje

Drukarka 3DMultimetrLutownicaGlueAPPS: Arduino IDE (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)Fritzing (https://fritzing.org/download)

Krok 3: Przegląd komponentów

Płytka arduino posiada mikrokontroler pełniący rolę mózgu, odbiera i wysyła sygnały do prawidłowego funkcjonowania. MKR GSM 1400 to płytka arduino obsługująca usługi GSM, takie jak wykonywanie połączeń, wysyłanie wiadomości itp. Wymagana jest zainstalowanie na niej karty sim. Ekran Ethernet jest zwykle montowany na płytce arduino. Służy do komunikacji przez Internet. Posiada gniazdo SD, dzięki czemu można uzyskać dostęp do danych na karcie SD. Do wprowadzania danych do systemu służy klawiatura. Sterownik silników L298N służy do sterowania prędkością i kierunkiem obrotów silników. Czujnik ruchu PIR składa się z trzy piny, masa, sygnał i zasilanie z boku lub na dole. Wielkogabarytowe moduły PIR wykorzystują przekaźnik zamiast bezpośredniego wyjścia. Serwosilniki to motoreduktory prądu stałego z wbudowanym obwodem. Składają się z silnika prądu stałego, skrzyni biegów, potencjometru i obwodu sterującego. Zwykle używany do obracania urządzeń pod wymaganym kątem. LM35 to precyzyjny czujnik temperatury IC z wyjściem proporcjonalnym do temperatury (w stopniach Celsjusza). LDR jest rezystorem zależnym od światła, może stwierdzić, czy miejsce jest ciemne, czy nie. LCD jest używany jako urządzenie wyświetlające. Wyświetla znaki alfanumeryczne. Czujnik linii papilarnych FPM1OA to czujnik, który określa i wykrywa odciski palców. Służy do celów bezpieczeństwa.

Krok 4: Okablowanie elektryczne blokady linii papilarnych

Jak widać na schemacie obwodu, wszystkie piny powinny być odpowiednio podłączone. Do zasilania silnika użyłem akumulatora 3,7 V, a do zasilania płytki Arduino użyłem złącza USB. Bateria 9V może być używana w razie potrzeby lub jako zapasowa. Wyświetlacz LCD podłączony do płyty Arduino służy do interakcji. Identyfikatory wprowadza się za pomocą klawiatury podłączonej do płyty Arduino. Czujnik linii papilarnych sprawdza ważność, również podłączony do płyty Arduino. I wreszcie, silnik prądu stałego sterowany przez moduł L298N obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Zwróć uwagę, że zamek jest przymocowany do silnika, a obrót silnika otwiera/zamyka drzwi. Na rynku jest kilka zamków, po prostu zdobądź odpowiedni.

Krok 5: Kod i działanie blokady linii papilarnych

Aby uzyskać właściwy widok, wszystkie kody użyte w tej instrukcji można uzyskać tutaj (https://drive.google.com/file/d/1CwFeYjzM1lmim4NhrlxIwW-xCREJmID6/view?usp=sharing). Dla jasności skomentowałem każdą sekcję kodów. Na początek przesłałem kod „Zapisz” z biblioteki odcisków palców i dodałem odcisk palca. Po wczytaniu kodu system czeka na przyłożenie palca do czujnika. Nie potrzeba odcisków palców dla kogoś w środku, naciśnięcie klawiatury otwiera drzwi. Ale w przypadku osób wchodzących sprawdzany jest odcisk palca, jeśli jest ważny, zamek otworzy się i pojawi się komunikat zawierający imię i nazwisko sparowane z identyfikatorem odcisku palca, w przeciwnym razie drzwi pozostaną zamknięte. Sprawdźmy kod! Pierwsza linia konfiguracji Funkcja () służy tylko do przygotowania sceny. Najpierw dołączyłem biblioteki, których potrzebowałem. (Wszystkie biblioteki są osadzone w powyższym łączu) Następnie skonfigurowałem piny do przesyłania danych dla mojego czujnika odcisków palców. Następnie zdefiniowałem piny używane na schemacie obwodu: tj. Piny do czujnika odcisków palców, moduł sterownika L298N, wyświetlacz LCD. zadeklarował kilka tablic, znaków i liczb całkowitych. Można również zmienić hasło, które domyślnie jest 0000. Skonfigurowałem również klawiaturę, identyfikując jej liczbę rzędów i kolumn; i jego postacie. Następnie zdefiniowałem piny cyfrowe, do których był podłączony. Następnie skonfigurowałem moduł odcisków palców z biblioteką i zadeklarowałem zmienną „id”. Następna jest funkcja setup(), która uruchamia się tylko raz po włączeniu systemu. Ustawiam prędkość szybkość komunikacji szeregowej do 9600; a odcisku palca na 57600. Skonfigurowałem tryby pinów sterownika L298N na „WYJŚCIE”. Określiłem rozmiar wyświetlacza LCD, wyczyściłem ekran i wyświetliłem „Gotowość”. Następnie wykonałem funkcję loop(), w której następuje wykonanie. input character: Jeśli jest to „A”, oznacza to, że chce się dodać nowy szablon. Dlatego wymagane jest hasło, które jest ustawione na 0000 (można je zmodyfikować), jeśli nie pasuje, zostanie wyświetlony komunikat „Nieprawidłowy kod dostępu”. Jeśli jest to „B”, drzwi są otwierane na 6 sekund w celu wyjścia. Następnie „ Umieść palec” jest wyświetlany po. Po pętli() są OpenDoor() i CloseDoor() do otwierania i zamykania drzwi. Następna jest funkcja getPasscode(). Pobiera wpisane hasło i przechowuje je w tablicy c[4] i porównuje, czy jest poprawny. Następnie są funkcje Enrolling() i getFingerprintEnroll() używane do rejestrowania nowego identyfikatora za pomocą funkcji readnumber() i getImage(). Po tym, gdy palec ma zostać umieszczony lub usunięty, wyświetlane są „Włóż palec” i „Usuń palec”. Użyłem normalnej metody skanowania odcisków palców, tj. obraz tego samego palca jest wykonywany dwukrotnie. Funkcja readnumber() pobiera numer ID w formacie 3-cyfrowym i zwraca numer do funkcji zapisywania. Zauważ, że zakres identyfikatorów wynosi od 1 do 127. W końcu pojawia się funkcja getFingerprintIDez(), nazwałem ją w pętli. Skanuje odcisk palca i daje dostęp, jeśli zostanie rozpoznany. Jeśli odcisk palca nie zostanie rozpoznany, zostanie wyświetlony komunikat „Odmowa dostępu”, po 3 sekundach ponownie zostanie wyświetlony komunikat „Połóż palec”. W przypadku rozpoznanego odcisku palca wyświetlany jest komunikat powitalny i jego identyfikator. Następnie drzwi się otwierają. Drzwi są teraz zabezpieczone, pozostaje otoczenie i wnętrze domu.

Krok 6: Rozszerzenie zakresu kamer

Kamery są używane zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz, ale czasami zasięgi widzenia i obrotu nie są korzystne. To może nie sprawić, że zabezpieczenia będą wystarczająco szczelne, chyba że zostanie zainstalowanych więcej. Zamiast więc używać do trzech kamer, z których można użyć jednej, zaprojektowałem stojak na kamery. Ten stojak obraca aparat pod różnymi kątami. Dzięki temu mogę mieć więcej niż 230 stopni zasięgu widzenia. Oszczędza to również koszty niepotrzebnych kamer i niepotrzebnego rozwiązywania problemów. Tak to rozpracowałem: użyłem silnika serwo i czujników ruchu PIR. Dostałem bazę i zainstalowałem w niej serwo. Następnie zainstalowałem dwa czujniki ruchu PIR. Mam większą podstawę do przechowywania okablowania. Na serwo założyłem płytkę i umieściłem na niej kamerę tak, aby serwo obracało kamerę. Do wydrukowania plastikowego stojaka i płyty użyto drukarki 3D. Dlatego serwo obraca się w kierunku czujnika ruchu PIR, który wyczuwa ruch.

Krok 7: Ruch po projekcie obwodu kamery

Czujniki ruchu są podłączone do arduino uno, z VCC do 5V, GNG do GND i pinem sygnałowym do pinów 2 i 3. Serwo jest podłączone do pinu 4. Kondensator 100 uF jest podłączony między GND i VCC serwomechanizmu. Uwaga: Sterownik silnika może być również używany do napędzania serwomechanizmu.

Krok 8: Kod kamery obrotowej

Dołączyłem potrzebną bibliotekę, a następnie stworzyłem obiekt serwo. Następnie zdefiniowałem piny dla czujników PIR. Następnie zadeklarowałem kąt obrotu kamery i zainicjowałem poprzedni i aktualny stan serw. Funkcja loop(), zadeklarowałem zmienne, aby uzyskać dane na pinach. Następnie określił stan czujników ruchu, aby wiedzieć, dokąd się zwrócić. W przypadku zmiany stanu kąt skrętu jest ustawiany na odpowiedni stan; w przeciwnym razie pozycja jest utrzymywana. Na koniec ustawiam poprzedni na bieżący stan i pętla zaczyna się od nowa.

Krok 9: Kontrolowanie domu i urządzeń

Aby wzmocnić bezpieczeństwo domu, użyłem modułu Ethernet, LDR, LM35 i czujnika ruchu, aby być na dobrej drodze z domem. Dzięki nim mogłem: a) sterować urządzeniami przez Ethernet; b) znać stan otoczenia, np. temperaturę itp.; c) wiedzieć, czy ktoś jest w domu.

Krok 10: Okablowanie i obwód

Ekran Ethernet jest montowany na Arduino Uno. Do podłączenia routera lub modemu wymagany jest kabel sieciowy RJ-45. Brzęczyk, czujnik ruchu, żarówka LED są podłączone do cyfrowych pinów 2, 3 i 6. Żarówkę LED wykonałem lutując równolegle 4 jasne diody LED na płytce veroboard, następnie otoczył ją przezroczystym pleksiglasem. Dwa przewody wyjściowe idą do obwodu. (Podobny można dostać na rynku). LDR i LM35 są podłączone do pinów analogowych 0 i 1. Pozostałe piny idą do GND, trzeci pin dla PIR i LM35 idzie do zasilania.

Krok 11: Kod i działanie sterowania domem

Dołączyłem biblioteki, zdefiniowałem piny Buzzer, PIR, LED, LDR, LM35. Adres MAC jest na nakładce, powinien być poprawnie określony. Należy również podać adres IP. Dalej jest zmienna żądania i adres serwera WWW. Następna jest funkcja setup(), skonfigurowałem tryby pinów i zainicjowałem połączenia serwera i tarczy Ethernet. W funkcji loop() zadeklarowałem jakąś zmienną, nazwaną funkcjami i wykonałem odczyty na wejścia. Następnie sprawdzana jest jasność pomieszczeń, czy świecić. Następnie klienci są nasłuchiwani i sprawdzane jest również żądanie http. To, co następuje po, steruje wyświetlaniem strony internetowej pokazującej stan pokoju i przyciskami do wykonywania pewnych czynności. Po pętli pojawiają się funkcje do sterowania oświetleniem:Funkcja onLight() dla światła do jego maksymalnej jasności. Funkcja offLight() wyłącza światło. Funkcja dimLight() na świetle do jednej czwartej jego jasności.

Krok 12: Urządzenia śledzące

Zaprojektowałem system bezpieczeństwa, który może uzyskać pozycję moich urządzeń na moim smartfonie za pomocą SMS-a z linkiem do Google Maps. Użyłem Arduino MKR GSM 1400, anteny i akumulatora LiPo. Wymagana jest również działająca karta SIM. PIN, APN i inne dane uwierzytelniające są wymagane do połączenia z siecią. Kiedy wysłałem SMS-a ze znakiem żądania, otrzymałem SMS-a zawierającego długość i szerokość geograficzną oraz łącze Google Maps. Aby to skonfigurować, antena jest podłączona do płytkę z włożoną kartą SIM, następnie bateria jest podłączona do złącza JST, jak widać na powyższym schemacie. Następnie można ją podłączyć do dowolnego urządzenia, aby w przypadku kradzieży lub zgubienia można było ją odzyskać.

Krok 13: Kodeks pracy

Pierwsza sekcja to import potrzebnych bibliotek. Następnie pojawia się PIN, APN, nazwa użytkownika i hasło. Powinno to zostać wypełnione. Następnie następuje funkcja setup(), inicjalizacja obiektu lokalizacji i ustanowienie połączenia danych. Po funkcji loop() wywołano funkcję getLocation(), a następnie w przypadku otrzymania SMS-a sprawdzane jest, czy wpisywana jest poprawna wiadomość z żądaniem, która tutaj „T”, jeśli znak jest poprawny, wysyłany jest SMS zawierający lokalizację urządzenia. Uwaga: Znak żądania można zmienić. Aby zminimalizować zużycie energii, płyta jest hibernowana na 70 sekund. GetLocation() pobiera współrzędne przez sieć komórkową, jeśli są dostępne nowe współrzędne, aktualizuje je. Funkcja connectNetwork() korzysta z gsmAccess.begin i gprs.attachGPRS do podłączenia płytki do sieci danych.

Krok 14: Finalizacja

Wdrożenie powyższych systemów zapewnia bezpieczeństwo. Jest to system napędzany technicznie, dlatego łatwy do kontrolowania. Pamiętaj, że aby zmaksymalizować zużycie energii, zamiast baterii można użyć portów USB (jeśli porty są łatwo dostępne)., a więc także zasady działania. Nie zapomnij rozpakować bibliotek do właściwego katalogu. Ponadto kamery bezpieczeństwa powinny być mądrze zainstalowane w taki sposób, aby kamuflowały się z otoczeniem. Pa, życzę bezpiecznego dnia do przodu.