Gate Mate: 10 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Gate Mate może obsługiwać bramę lub garaż za pomocą poleceń głosowych lub automatycznie za pomocą funkcji geofencing lub za naciśnięciem jednego przycisku. Gate Mate składa się z dwóch głównych komponentów, aplikacji i sprzętu.

Sprzęt to dwa mikrokontrolery ESP8266 i kamera. Kamera Arducam i jeden ESP8266 obsługują strumień wideo, a drugi ESP8266 koordynuje artykulację kamery, naciskanie przycisków i komunikację z aplikacją. Cały system jest naprawdę jak symfonia fal radiowych i elektronów, pracujących w doskonałej harmonii, aby obsługiwać bramę lub drzwi garażowe.

Aplikacja iOS Gate Mate App, przepraszam, że nie ma jeszcze Androida, może łączyć się ze sprzętem z dowolnego miejsca na świecie, co jest naprawdę bardzo przydatne, jeśli musisz otworzyć bramę, gdy nie ma Cię w domu lub chcesz oglądać strumień wideo.

Wiele różnych częstotliwości i protokołów jest używanych w automatycznych i zdalnie sterowanych (rc) bramach i garażach. W tym projekcie wykorzystujemy istniejący pilot i optozłącze do emulacji naciśnięcia przycisku. Większość pilotów wykorzystuje środki bezpieczeństwa, aby zapobiec atakom, w których kod jest przechwytywany i odtwarzany. Używamy również całkiem niesamowitego schematu szyfrowania i uwierzytelniania, aby zabezpieczyć i uwierzytelnić komunikację z aplikacją przez Internet, za pośrednictwem sieci domowej i sprzętu Gate Mate.

To są najważniejsze wydarzenia

• ESPino (ESP8266) i PC817 Opto-Coupler są używane do emulacji naciśnięcia przycisku na rc.
• Z kamerą używany jest zespół Pan Tilt, dzięki czemu można regulować punkt widzenia.
• Arducam 2MP V2 Mini Camera Shield z ESP8266 Nano Esp-12F służy do przesyłania wideo do aplikacji iOS.
• Komunikacja między ESPino, Arducam Nano i aplikacją na iPhone'a odbywa się za pomocą protokołu
• Wymagana jest konfiguracja routera, w tym statyczne adresy IP sieci LAN i przekazywanie portów NAT wraz z DDNS lub statycznym adresem IP.
• Szyfrowanie AES CBC i HMAC SHA256 służą do zabezpieczania i uwierzytelniania komunikacji.
• Rozpoznawanie głosu może być używane z poleceniami „otwórz”, „stop” i „zamknij”.
• Geofence może służyć do automatycznego otwierania lub zamykania bramy lub garażu.
• Wykorzystywany jest istniejący pilot.

Cały kod znajduje się na Gate Mate Github

Krok 1: Aplikacja na iPhone'a

Aplikacja na iOS

Krok 2: Szyfrowanie

Schemat szyfrowania obejmuje użycie AES CBC i HMAC SHA256 do bezpiecznej komunikacji i uwierzytelniania. W aplikacji i pliku.ino wymagane jest 32-znakowe hasło i oczywiście muszą one być zgodne.

Krok 3: Lista komponentów

Espino jest używany, ponieważ jest gotowy do podłączenia do płytki stykowej i jest wyposażony w micro USB (komunikacja i zasilanie). Mógłbyś po prostu kupić moduł ESp8266, ale musiałbyś go zamontować na tabliczce zaciskowej i użyć FTDI do komunikacji i zasilania.

Do transmisji wideo używana jest Arducam 2MP V2 Mini Camera Shield z ESP8266 Nano.

Główne komponenty pochodziły od UCTronics i Thai Easy Elec

www.uctronics.com

www.thaieasyelec.com/en/

Inne drobiazgi

• Wsporniki PCB M3
• Deska do krojenia chleba
• Przezroczysta obudowa akrylowa
• Łącznik optyczny PC817
• Rezystor 500 omów
• Asortyment zworek i przewodów itp.
• Zasilacz ścienny 5 V
• Dwa kable microUSB

Krok 4: Sieć

Aby korzystać z aplikacji iOS bez połączenia z siecią domową, to znaczy podczas korzystania z danych komórkowych lub innej sieci Wi-Fi, musisz skonfigurować router tak, aby ruch mógł dotrzeć do właściwego urządzenia.

Będziesz także potrzebować statycznego adresu IP, usługi DDNS lub będziesz chciał od czasu do czasu aktualizować wpis IP w aplikacji, gdy Twój dostawca usług internetowych zmieni Twój publiczny adres IP.

Konfiguracja routera jest bardzo prosta i obejmuje przypisanie statycznych wewnętrznych/prywatnych adresów IP zarówno do Arducam Nano, jak i Espino (część LAN) oraz skierowanie ruchu na przypisanych portach do przypisanych adresów IP (część NAT). Na przykład w routerze ustawiłeś statyczny adres IP Arducam Nano na 192.168.1.21, a następnie w pliku GateMateArduNano.ino ustawiłeś serwer sieciowy na port 83 (ESP8266WebServer server (83)), na koniec skonfiguruj NAT w ustawieniach routera na przekieruj wszelki ruch na porcie 83 na adres 192.168.1.21. Dla ESPino możesz ustawić statyczny adres IP na 192.168.1.22, w GateMateEspino.ino ustawić serwer WWW na port 84 #ESP8266WebServer server(84) i skonfigurować NAT do przekazywania i ruchu na porcie 84 na 192.168.1.22.

Krok po kroku

1. Jeśli chcesz ustawić adres IP w aplikacji i zapomnieć o tym, możesz skonfigurować usługę DDNS lub skontaktować się z usługodawcą internetowym i poprosić o statyczny publiczny adres IP, zwykle pobiera on za to opłatę. Użyłem https://www.dynu.com i świetnie nadają się do darmowej usługi DDNS.

2. Uzyskaj adres MAC zarówno Espino, jak i Arducam Nano. Możesz ustawić identyfikator SSID i hasło w plikach.ino, pozwolić im połączyć się z siecią domową, a następnie poprzez strony ustawień zaawansowanych routerów możesz znaleźć adresy MAC

3. Skonfiguruj router, aby przypisać statyczne adresy IP do Espino i Arducam Nano, w szczególności użyj adresów MAC do utworzenia wpisów statycznego adresu IP na stronie konfiguracji sieci LAN.

4. Skonfiguruj NAT routerów do przekazywania portów do Arducam Nano i Espino, aby można było uzyskać do nich dostęp z Internetu przy użyciu publicznego adresu IP przypisanego przez Twojego dostawcę usług internetowych. Po podłączeniu do sieci prywatnej Arducam Nano i ESPino będą miały wewnętrzne statyczne adresy IP, które nie są widoczne z Internetu. Jak wyżej, Arducam Nano nasłuchuje na porcie 83, a Espino na porcie 84 (patrz ten wiersz w odpowiednich plikach ino - serwer ESP8266WebServer(##). Na stronie konfiguracji NAT utwórz wpisy, aby wszelki ruch na przypisanych portach był kierowane do poprawnych statycznych adresów IP.

Dostępnych jest wiele różnych routerów i usług ddns, więc podanie konkretnych szczegółów wykracza poza zakres tego projektu. Ale jeśli po prostu wygooglujesz ustawienia NAT i LAN dla konkretnego routera i usług ddns, wszystko powinno być bardzo proste i łatwe do skonfigurowania.

Krok 5: Montaż

Przycisk robi jedną rzecz, wypełnia lukę w obwodzie, aby zakończyć ścieżkę elektryczną. Transoptor może być użyty do emulacji przycisku i sterowania obwodem, który jest całkowicie odizolowany od mikrokontrolera, w tym przypadku jest to pilot zdalnego sterowania (rc), który ma swój własny mały obwód i baterię.

Zaletą zastosowania tutaj sprzęgacza optycznego zamiast np. tranzystora jest to, że możemy zachować oddzielne masy odniesienia, a właściwie całe obwody. Nie musimy się więc martwić, jak połączyć masę rc z masą ESP8266.

Pierwszą rzeczą do ustalenia jest to, która strona przycisku powinna być podłączona do kolektora PC817, a która strona do emitera. Otwórz pilota i za pomocą multimetru zmierz rezystancję, dowiedz się, która strona przycisku jest podłączona do dodatniego zacisku akumulatora. Ta wysoka strona zostanie podłączona do kolektora, który jest pinem 4 w PC817.

Wyłam lutownicę i

1. Przylutuj przewód do górnej bocznej nogi przycisku i podłącz drugi koniec do kolektora (pin4) PC817.
2. Przylutuj przewód do dolnej bocznej nóżki przycisku i podłącz drugi koniec do emitera (pin3) PC817.

Ostatnim krokiem dla sprzęgacza optycznego jest podłączenie pinu 4 z ESP8266 do anody (pin1) w PC817 i podłączenie katody (pin2) do masy przez rezystor 500 omów.

Aby sprawdzić pinout lub jakiekolwiek inne specyfikacje tutaj, są specyfikacje PC817 Arkusz danych PC817

Prawdopodobnie jest to dobre miejsce, aby dołączyć zespół ramienia uchylno-obrotowego pdf Pan Tilt pdf

Reszta połączeń jest naprawdę prosta, wystarczy odnieść się do frytek i zdjęć.

Krok 6: Micro USB

Dwa kable microUSB zostały odcięte, a przewody zasilające i uziemiające są podłączone do przewodów zasilających i uziemiających zasilacza ściennego 5V. Jedno microUSB jest podłączone do Arducam Nano Camera, a drugie do ESpino ESP8266.

Krok 7: Okablowanie pilota zdalnego sterowania

To jest zbliżenie przewodów podłączonych do przycisku pilota, po prostu przewód jest przylutowany do obu nóg. Po aktywacji prąd może przepływać przez transoptor zamiast przycisku, emulując naciśnięcie przycisku, a następnie pilot przesyła swój bezpieczny kod do silnika elektrycznego, aby otworzyć lub zamknąć bramę lub garaż.

Krok 8: Sprawa

Gotowa obudowa, zespół przechyłu pan i płytka stykowa są przymocowane do pokrywy za pomocą nierdzewnych nakrętek i śrub M3, pilot jest przymocowany taśmą dwustronną. Przez przycisk obudowy wywiercony jest mały otwór, aby umożliwić wyjście kabla zasilającego i umożliwić obudowę opartą na ścianie. Za pomocą kotwy, muru lub w inny sposób, z małym otworem wywierconym w akrylowej obudowie, można go przymocować do ściany zwróconej w stronę bramy lub podjazdu lub bramy garażowej. Cóż, naprawdę może iść w dowolne miejsce, o ile sygnał z pilota dotrze do odbiornika przy silniku.

Krok 9: Demo aplikacji

Gate Mate w App Store

Krok 10: Referencje

www.teknojelly.com/gate-mate/

github.com/ArduCAM

github.com/esp8266

github.com/kakopappa/arduino-esp8266-aes-e…

github.com/intrbiz/arduino-crypto

To wszystko, napisz do mnie wiadomość, jeśli widzisz coś, co można poprawić lub naprawić lub potrzebujesz czegoś doprecyzowania