Securizați-vă inteligent casa inteligentă: 14 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Concurez pentru un concurs sigur. Dacă vă place instructabilul meu, vă rugăm să votați pentru el! Vă voi arăta cum să vă securizați ușor și ieftin casa și mediul înconjurător. Conține segmente în care veți învăța cum să: 1. Configurați sistemul de blocare a ușii pentru amprente digitale2. Controlați-vă casa și aparatele, chiar dacă sunteți absent3. Configurați camerele pentru a avea o gamă mare de vizionare4. Urmăriți dispozitivele și bunurile furate sau pierdute5. Activați unele sisteme de alarmă din cauza anumitor reacții

Pasul 1: Componente

Pentru sistemul de urmărire: 1x MKR GSM 1400 (https://www.store.arduino.cc) Pentru cameră: 1x Arduino Uno 1x Cameră de securitate 1x condensator 100 uF 2x senzor de mișcare PIR 1x ServoBreadboard Pentru sistemul de blocare a ușii cu amprentă digitală: 1x Arduino Uno 1x Adafruit LCD (16 x 2) 1x senzor de amprentă FPM1OA (Adafruit) 1x motor 1x driver de motor baterie de 9V (opțional) 2x baterie reîncărcabilă de 3,7 V 1x LockVeroboard Pentru sistemul de monitorizare la domiciliu: 1x Arduino uno 1x ecran Ethernet și cablu de rețea RJ-45 1x LM351x buzzer 1x LDR1x senzor de mișcare PIR 4x Unele dintre componentele de mai sus pot fi obținute în orice magazin din apropiere, de exemplu, LED-ul, bateriile etc. Altele pot fi obținute de pe AliExpress.com (https://aliexpress.com), ebay (ebay.com), Arduino /www.arduino.cc), Adafruit (https://www.adafruit.com) sau Amazon (https://www.amazon.com)

Pasul 2: Instrumente și aplicații

Imprimantă 3D Multimetru Fier de lipit Lipici APPS: Arduino IDE (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)Fritzing (https://fritzing.org/download)

Pasul 3: Prezentare generală a componentelor

Placa arduino are un microcontroler care acționează ca un creier, primește și trimite semnale pentru o funcționare corectă. MKR GSM 1400 este o placă arduino care acceptă servicii GSM precum efectuarea apelurilor, trimiterea de mesaje etc. Trebuie să fie instalată o cartelă SIM pe ea. Ecranul Ethernet este montat în mod normal pe placa arduino. Este folosit pentru comunicarea prin internet. Are un slot SD, astfel încât datele dintr-un card SD pot fi accesate. Tastatura este utilizată pentru introducerea datelor într-un sistem. Driverul motorului L298N este utilizat pentru controlul turației și direcției de rotație a motoarelor. Senzorul de mișcare PIR constă din: trei pini, masă, semnal și putere în lateral sau în partea de jos. Modulele PIR de dimensiuni mari operează un releu în loc de ieșire directă. Motoarele servo sunt motoare de curent continuu cu un circuit încorporat în ele. Acestea se compun dintr-un motor de curent continuu, cutie de viteze, potențiometru și circuit de control. Utilizat în mod normal pentru a roti dispozitivele la unghiul necesar. LM35 este un senzor de temperatură IC de precizie cu ieșire proporțională cu temperatura (în grade Celsius). LDR este un rezistor dependent de lumină, poate spune dacă un loc este întunecat sau nu. folosit ca dispozitiv de afișare. Afișează caractere alfanumerice. Senzorul de amprentă FPM1OA este un senzor care determină și detectează amprentele digitale. Este utilizat în scopuri de securitate.

Pasul 4: Cablarea electrică a blocării amprentei digitale

După cum se vede în schema de circuite, toți pinii trebuie conectați corespunzător. Am folosit bateria de 3,7 V pentru a alimenta motorul și am folosit conectorul USB pentru a alimenta placa Arduino. Bateria de 9V poate fi utilizată, dacă se dorește sau ca rezervă. LCD-ul conectat la placa Arduino este utilizat pentru interacțiune. ID-urile sunt introduse utilizând tastatura conectată la placa Arduino. Senzorul de amprentă verifică validitatea, conectat și la placa Arduino. Și, în cele din urmă, motorul de curent continuu controlat de modulul L298N se rotește în sensul acelor de ceasornic sau în sens invers acelor de ceas. Rețineți că încuietoarea este atașată la motor, iar rotația motorului deschide / închide ușa. Există mai multe încuietori pe piață, doar obțineți una potrivită.

Pasul 5: Codul și funcționarea amprentei digitale

Pentru o vizualizare corectă, toate codurile utilizate în acest instructable pot fi obținute aici (https://drive.google.com/file/d/1CwFeYjzM1lmim4NhrlxIwW-xCREJmID6/view?usp=sharing). Am comentat fiecare secțiune a codurilor pentru claritate. Pentru început, am încărcat codul „Înscrieți-vă” din biblioteca de amprente și am adăugat o amprentă. Odată ce codul este încărcat, sistemul așteaptă să fie plasat un deget pe senzor. Nu este nevoie de amprentă pentru cineva din interior, apăsând tastatura deschide ușa. Dar pentru persoanele care intră, amprenta este verificată, dacă este validă, blocarea se va deschide și se afișează un mesaj care conține numele asociat cu ID-ul amprentei, altfel ușa rămâne blocată. Să inspectăm codul! Prima linie pentru configurare Funcția () este doar pentru a pregăti scena. În primul rând, am inclus bibliotecile de care aveam nevoie. (Toate bibliotecile sunt încorporate în linkul de mai sus) Apoi am configurat pinii de transfer de date pentru senzorul meu de amprentă. Am definit apoi pinii folosiți în diagrama circuitului: adică pinii pentru senzorul de amprentă digitală, modulul driverului L298N, LCD-ul. au declarat câteva matrice, caractere și numere întregi. De asemenea, codul de acces, care este 0000 în mod implicit, deși poate fi modificat. Am configurat și tastatura, identificându-i numărul de rânduri și coloane; și personajele sale. Apoi am definit pinii digitali la care a fost conectat. Apoi am configurat modulul de amprentă digitală cu biblioteca și am declarat variabila „id”. Următoarea este funcția setup () care rulează doar una după ce sistemul este pornit. rata comunicației seriale la 9600; și cea a amprentei digitale la 57600. Am configurat modurile pinului driverului L298N la „OUTPUT”. Am determinat dimensiunea LCD-ului, am șters ecranul și am afișat „Standby”. Apoi am urmat funcția loop (), unde are loc execuția. caracter de intrare: dacă este „A”, înseamnă că se dorește adăugarea unui nou șablon. Prin urmare, se solicită un cod de acces setat la 0000 (poate fi modificat), dacă nu se potrivește cu acesta, va fi afișat „Parolă greșită”. Dacă este „B”, ușa este deschisă timp de 6 secunde pentru ieșire. Apoi” Plasați degetul "este afișat după. După buclă () sunt OpenDoor () și CloseDoor () pentru deschiderea și închiderea ușii. Următorul este funcția getPasscode (). Obține codul de acces tastat și le stochează în matricea c [4] și compară dacă este corect. Următorul este funcțiile Enrolling () și getFingerprintEnroll () utilizate pentru înscrierea unui nou ID folosind funcțiile readnumber () și getImage (). După, „Plasați degetul” și „Eliminați degetul” sunt afișate când degetul urmează să fie plasat sau îndepărtat. Am folosit metoda normală de scanare a amprentelor digitale, adică imaginea aceluiași deget este luată de două ori. Funcția readnumber () primește numărul ID în format de 3 cifre și întoarce numărul la funcția de înscriere. Rețineți că intervalul ID este de la 1 la 127. În cele din urmă vine funcția getFingerprintIDez (), am numit-o în buclă. Scanează o amprentă și îi oferă acces dacă este recunoscut. Dacă amprenta nu este recunoscută, se afișează „Acces refuzat”, după 3 secunde se afișează din nou mesajul „Plasați degetul”. Pentru o amprentă recunoscută, este afișat un mesaj „bun venit” și ID-ul său. Apoi ușa se deschide. Ușile sunt acum securizate, rămâne mediul și în interiorul casei.

Pasul 6: Extinderea gamelor de camere

Camerele sunt utilizate atât în interior, cât și în exterior, dar uneori intervalele de vizionare și rotire nu sunt favorabile. Acest lucru ar putea să nu facă securitatea suficient de strânsă, cu excepția cazului în care sunt instalate mai multe. Acest suport rotește camera în unghiuri diferite. Deci, acest lucru îmi permite să am mai mult de 230 de grade de vizualizare. Acest lucru economisește, de asemenea, costul camerelor inutile și al depanării inutile. Acesta este modul în care am rezolvat: am folosit servomotorul și senzorii de mișcare PIR. Am obținut o bază și am instalat servo-ul în el. Apoi am instalat doi senzori de mișcare PIR. Am o bază mai mare pentru a conține cablajul. Am atașat o placă pe servo și am așezat camera pe ea astfel încât servo să rotească camera. Imprimanta 3D a fost utilizată pentru a imprima suportul și placa de plastic. Prin urmare, servo-ul se întoarce în direcția senzorului de mișcare PIR care detectează mișcarea.

Pasul 7: Proiectarea circuitului camerei după mișcare

Senzorii de mișcare sunt conectați la arduino uno, cu VCC la 5V, GNG la GND și pinul de semnal la pinii 2 și 3. Servo-ul este conectat la pinul 4. Condensatorul de 100 uF este conectat între GND-ul servo-ului și VCC. Notă: Șoferul motorului poate fi utilizat și pentru acționarea servo-ului.

Pasul 8: Codul camerei rotative

Am inclus biblioteca necesară, apoi am creat un obiect servo. Apoi am definit Pinii pentru senzorii PIR. Apoi am declarat unghiul de rotație al camerei și am inițializat stările anterioare și actuale ale servo-ului. În funcția setup (), am atașat pinul servo-ului și am configurat pinModurile pentru senzorii PIR, apoi am setat camera la mijloc. funcția loop (), am declarat variabile pentru a obține datele la pini. Apoi a determinat starea senzorilor de mișcare, astfel încât să știe unde să apeleze. Dacă există o modificare este starea, unghiul de rotație este setat la starea corespunzătoare; altfel poziția este menținută. În cele din urmă, am setat anterior la starea curentă și bucla începe din nou.

Pasul 9: Controlul aparatelor electrocasnice

Pentru a consolida securitatea casei, am folosit modulul Ethernet, LDR, LM35 și senzorul de mișcare pentru a fi pe drumul cel bun al casei. Cu acestea, am reușit: a) să controlez aparatele prin Ethernet; b) să cunosc starea mediului, cum ar fi temperatura e.t.c; c) să știu dacă cineva este în casă.

Pasul 10: Cablarea și circuitul

Scutul Ethernet este montat pe Arduino Uno. Cablul de rețea RJ-45 este necesar pentru conexiunea routerului sau modemul. Buzzerul, senzorul de mișcare, becul LED sunt conectate la pinii digitali 2, 3 și 6. Am realizat becul LED prin lipirea a 4 LED-uri luminoase în paralel pe un veroboard, apoi l-a închis cu un transpex transparent. Cele două fire de ieșire merg la circuit. (Unul similar poate fi obținut pe piață). LDR și LM35 sunt conectate la pinii analogici 0 și 1. Ceilalți pini merg la GND, al treilea pin pentru PIR și LM35 se duc la sursa de alimentare.

Pasul 11: Cod de control la domiciliu și funcționare

Am inclus bibliotecile, buzzerul definit, senzorul PIR, LED-ul, LDR, pinii LM35. Adresa MAC este pe ecran, ar trebui specificată corect. Ar trebui specificată și adresa IP. Următoarea este variabila de solicitare și adresa serverului web. Următoarea este funcția setup (), am configurat modurile pin și am inițializat conexiunile server și Ethernet shield. În funcția loop (), am declarat unele variabile, numite funcții și am luat citiri la intrări. Apoi, luminozitatea camerelor este verificată dacă se aprinde lumina. Apoi, clienții sunt ascultați și este verificată și cererea http. Ce urmează după ce controlează afișarea paginii web care arată starea camerei și butoanele pentru a efectua unele acțiuni. După buclă vin câteva funcții pentru controlul luminii: Funcția onLight () de pe lumină la luminozitatea maximă. Funcția offLight () de pe lumină dimLight () funcționează pe lumină până la un sfert din luminozitatea sa.

Pasul 12: Urmărirea dispozitivelor

Am proiectat un sistem de securitate care poate obține poziția dispozitivelor mele pe smartphone-ul meu printr-un SMS cu un link Google Maps către acesta. Am folosit un Arduino MKR GSM 1400, o antenă și un acumulator LiPo. Este necesară și o cartelă SIM funcțională. Pentru conectarea la rețea sunt necesare coduri PIN, APN și alte acreditări. Când am trimis un SMS cu caracterul cererii, am primit un SMS primit care conține longitudinea și latitudinea și linkul Google Maps. Pentru a-l configura, antena este conectată la placa cu cartela SIM introdusă, apoi bateria este conectată la conectorul JST așa cum se vede în diagrama de mai sus. După aceea, poate fi atașată la orice dispozitiv, astfel încât atunci când este furată sau pierdută, poate fi recuperată.

Pasul 13: Codul de lucru

Prima secțiune este să importați bibliotecile necesare. Apoi vin codul PIN, APN, numele de utilizator și parola. Acest lucru ar trebui să fie completat. Următorul este funcția setup (), obiectul de locație este inițializat și conexiunea de date este stabilită. După ce este funcția loop (), a fost apelată funcția getLocation (), atunci dacă este primit un SMS, se verifică dacă se introduce mesajul de solicitare corect, care aici „T”, dacă caracterul este corect, se trimite un SMS care conține locația dispozitivului. Notă: caracterul cererii poate fi modificat. Pentru a minimiza consumul de energie, placa este hibernată timp de 70 de secunde. GetLocation () primește coordonatele prin rețeaua celulară, dacă sunt disponibile noi coordonate, o actualizează. Funcția connectNetwork () folosește gsmAccess.begin și gprs.attach Metode GPRS pentru a conecta placa la rețeaua de date.

Pasul 14: Finalizare

Implementarea sistemelor de mai sus face ca unul să fie sigur. Este un sistem acționat tehnic, prin urmare ușor de controlat. Rețineți că pentru a maximiza consumul de energie, porturile USB pot fi utilizate în locul bateriilor (dacă porturile sunt ușor disponibile)., la fel și principiile de lucru. Nu uitați să extrageți bibliotecile în directorul corect. De asemenea, camerele de securitate ar trebui să fie instalate cu înțelepciune astfel încât să se camufleze cu mediul înconjurător. La revedere, dorindu-vă o zi securizată înainte.