Smart Touch-Free Switch: 8 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Необходимость в социальном дистанцировании и безопасных методах здравоохранения, таких как использование дезинфицирующих средств после использования общественных сред, таких как краны, переключатели и т. Д., Очень важна для сокращения распространения коронавируса. Таким образом, существует неотложная потребность в инновациях, связанных с бесконтактными триггерами для облегчения таких действий, как активация касаний, переключателей и т. Д.

В этом проекте я хотел бы обсудить свою идею о прототипе для активации переключателя с помощью датчика приближения. При разработке того, что помогает в этой сложной ситуации, следует учитывать, в основном, очень мало существующих инфраструктурных изменений. Таким образом, решение должно быть модернизированным и, возможно, может быть установлено на распределительном щите, чтобы активировать переключатель на основе жестов руки или присутствия на основе чувствительности. Основные функции включают:

• 200 часов автономной работы,
• Камера видеонаблюдения, которая фотографирует человека, входящего в комнату.
• Глубокий сон для экономии заряда батареи.
• Портативный.
• Отправка оповещений по электронной почте

Запасы

1. Датчик приближения [я использую KEMET SS-430] может быть любым датчиком приближения.

2. ESPCam32 для фотосъемки и отправки по почте.

3. Литий-ионный аккумулятор 1000 мАч

4. USB - литий-ионное зарядное устройство TP4056.

5. Цепь повышения напряжения с 3,7 В до 5 В

6. Резисторы 10к и 1к

7. Транзистор BC547

8. Серводвигатель SG90.

9. Arduino pro mini

Шаг 1. Приступим

В нашем проекте датчиком является не что иное, как небольшой датчик приближения от KEMET, SS-430.

Данные с датчика будут иметь тактовые импульсы 2 200 мс, как показано на рисунке.

На приведенном выше рисунке импульсы 2 200 мс - это импульсы, которые показывают присутствие человека, другие тактовые импульсы формируются из-за ложного срабатывания. Это ложное срабатывание произошло из-за того, что я экспериментировал с голым сенсором без линз или какой-либо другой крышки. Ложные срабатывания резко сократились после того, как я использовал пластиковый корпус для фиксации датчика.

Шаг 2: Давайте протестируем на макетной плате

Для теста я просто использовал микроконтроллер (Arduino Uno), датчик и светодиод. После нескольких часов считывания показаний датчика на последовательном мониторе и его калибровки я пришел с небольшим кодом для правильного определения присутствия человека перед ним.

Шаг 3: Подключение сервопривода к ESP32Cam к сервоприводу

Из-за ограниченного количества контактов, доступных на камере ESP32, мне пришлось использовать таймер 2 и GPIO2 для управления сервоприводом и GPIO13 для функции пробуждения с помощью датчика приближения Kemet SS-430.

Причина использования камеры ESP32 - сделать снимок и перейти в спящий режим, когда человек входит в комнату или в несанкционированное место. Изображение будет сохранено в

SD Card. Чтобы немедленно отреагировать на злоумышленника, ESP32 отправит электронное письмо на предварительно настроенный идентификатор электронной почты. Для этого необходимо установить библиотеку почтового клиента ESP32. Перейдите к управлению библиотеками в Arduino IDE, найдите почтовый клиент ESP32 и загрузите его. Вам понадобится рабочий адрес электронной почты, учетные данные которого вам нужно будет ввести в код, а позже вам нужно будет включить менее безопасные приложения. Для этого проекта лучше создать новый Gmail ID.

Шаг 4: проверка доказательства концепции

Чтобы упростить покомпонентное изображение проекта, я подумал о сборке вещей на акриловом листе по модульному принципу.

Пластиковая коробка для датчика помогает снизить количество ложных срабатываний. Поскольку камера ESP переходит в спящий режим после съемки фотографий, я не могу выполнять операции преобразования цифрового сигнала на камере ESP32. Поэтому я добавил еще один микроконтроллер для уменьшения ложного срабатывания и формирования сигнала, а также для управления серводвигателем.

Вы можете использовать esp32 или другой микроконтроллер, оба работают.

Шаг 5: Окончательные схемы

Сигнал от пироэлектрического датчика подается на транзистор в конфигурации с открытым коллектором, при поступлении сигнала транзистор активируется как переключатель и, следовательно, подключает GPIO 13 к земле и пробуждает камеру ESP32.

В репозиториях кода код Pyrolight вместе с camera_pins.h предназначен для крепления камеры ESP32. 2 кода предназначены для тестирования с Arduino pro mini.

Вы можете найти подробные схемы и печатную плату Kicad в репозитории GitHub.

На самом деле я заказал печатную плату из Китая для этого проекта, но не получил ее вовремя из-за вспышки коронавируса. Поэтому пришлось использовать повышающий преобразователь и модуль TP4056.

Шаг 6: оповещение о вторжении

Когда рядом с датчиком находился злоумышленник, он просыпался ото сна, делал снимок и отправлял письмо с вложением.

Вот как выглядит почта. Все это можно сделать только благодаря датчику приближения. Поскольку все устройство работает от аккумулятора, его можно носить с собой куда угодно. и создать нашу собственную разумную и безопасную среду. Вы можете напечатать на 3D-принтере корпус, который будет соответствовать электронике по мере необходимости.

Вот один хороший дизайн: Ссылка

Шаг 7: Рабочее видео:

Я сделал правильный экран для печатной платы esp32 с USB на UART и разъемами для сервопривода и пиродатчика. Вы можете найти файлы Gerber в моем репозитории Github по ссылке ниже.

Github

Шаг 8: Будущие улучшения

1. Создание корпуса для проекта, напечатанного на 3D-принтере, чтобы он выглядел как продукт.

2. Повышение производительности аккумулятора.

3. Схема преобразования аналогового сигнала вместо вторичного микроконтроллера.