Мультисенсор Cyberpunk для безопасности: 8 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Я решил сделать мультисенсор безопасности после того, как нас ограбили, когда мы жили в джунглях Эквадора. Сейчас мы живем в другом городе, но мне нужен был способ получать уведомления о любой активности в нашем доме. Я видел много подключенных датчиков, которые не были привлекательными, и я хотел сделать что-то, что было бы не только функционально, но и интересно в нашем доме. Светодиоды можно настроить для реагирования на предупреждения о температуре или движении. Этот проект включает в себя цифровой мониторинг температуры и влажности, пассивное инфракрасное обнаружение движения и обнаружение громкого шума при разбивании окон, лая собак и т. Д. Я включил все трехмерные файлы, необходимые для завершения этого проекта, идентичные моему.

Шаг 1. Необходимые материалы

Здесь вы можете приобрести все необходимые компоненты.

Адресные светодиоды для прозрачных линз.

www.amazon.com/ALITOVE-Individual-Address…

Датчик Pir

www.ebay.com/itm/Mini-IR-Infrared-Pyroelec…

WEMOS D1 R1

www.ebay.com/itm/1PCS-Wemos-D1-R2-V2-1-nod…

Детектор звука

www.ebay.com/itm/1PCS-Wemos-D1-R2-V2-1-nod…

Серебряная нить

www.amazon.com/HATCHBOX-3D-Filament-Dimens…

Прозрачная нить

www.amazon.com/3D-Solutech-Natural-Printer…

Ws2811 светодиодные чипы

www.amazon.com/100pcs-ws2811-Circuit-Addre…

Светодиоды RGB не закреплены

www.amazon.com/Tricolor-Diffused-Multicolo…

источник питания

www.amazon.com/ALITOVE-Converter-5-5x2-1mm…

Древесина для жилья

Шаг 2: Сборка корпуса

Начните с вырезания пяти кусков дерева, чтобы сформировать деревянную коробку. Внешние размеры не важны, но важна внутренняя поверхность. (Внешние размеры будут меняться в зависимости от толщины используемого вами деревянного материала.) Вам понадобятся три куска дерева размером 15 см и шириной 10 см и два куска дерева размером 10 см x 10 см.

Опять же, это внутренняя грань, просмотрите картинку, которую я включил.

(У меня не было столовой пилы, поэтому я заплатил местному плотнику, чтобы тот распилил их для меня.)

Я бы посоветовал нарисовать прямоугольник 15 см x 10 см на лицевой стороне вашей древесины, а затем с помощью настольной пилы установить лезвие под углом 45 °.

Используйте столовую пилу, чтобы следить за начерченными линиями, которые вы нарисовали на каждой деревянной детали.

После того, как вы распилите дерево, вы можете начать соединять их гвоздями или шурупами.

Шаг 3: 3D-компоненты

Вот ссылка для всех созданных трехмерных компонентов.

www.thingiverse.com/thing:3767354/files

Все они были напечатаны с плотностью 100% при высоте слоя 0,2 мм.

Стенд для светодиодной оптоволоконной системы напечатан с плотностью 100%. Это дает вам возможность изгибать материал, чтобы вставить чипы после их пайки. Паять соединения так близко друг к другу очень сложно. Кошек заставляют скользить прямо через верхнюю часть светодиода, оставляя открытой только основание. Возможно, вам потребуется взять небольшое сверло, чтобы очистить отверстия, чтобы в них можно было вставить прозрачную нить, и свет мог легко проходить через них.

Шаг 4: пайка соединений

Я использовал обычный трехжильный провод, соединяющий микросхемы WS 2811 вместе. Кроме того, мне пришлось припаять восемь миллиметровых светодиодов RGB поверх этих микросхем. Адресуемые светодиодные жилы потребляют много энергии, поэтому я сделал дополнительную пайку, добавив провод питания и заземляющий провод непосредственно ко входу питания на плате Wemos. Я использовал мультиметр, чтобы определить, какой из них был положительным, а какой отрицательным, и для каждого из них.

Поскольку я использую блок питания на 10 А и 5 В, у меня будет более чем достаточно силы тока, чтобы управлять светодиодами всех датчиков и, при необходимости, многим другим.

Шаг 5: Настройка датчика

Для первоначальной настройки я сначала применил светодиодную ленту вокруг окна с прозрачной нитью накала, которое я спроектировал. Я использовал горячий клей, чтобы прикрепить светодиоды к окну. Я также припаял дополнительные линии передачи данных и питания на концах этих светодиодов, потому что это то, что связано с волоконной оптикой. Я приложил электрическую схему, чтобы вы могли видеть, как все подключено.

С этого момента я просто начал приклеивать вещи горячим способом туда, где они мне кажутся лучше всего.

Я использовал несколько незакрепленных перемычек, чтобы подключить все к Wemos.

Шаг 6: Сборка мультисенсора

С помощью полудюймового сверла я вырезал отверстие ниже того места, где будет оптоволоконный светодиодный мост. Через это отверстие я протолкнул провод микро-USB для подключения к Wemos, а также провод питания от блока питания на 10 ампер. Светодиодное окно было прикреплено к месту с помощью горячего клея, и я использую гвозди, чтобы скрепить все дерево вместе. Может быть очень сложно соединить все перемычки и сохранить все в чистоте и порядке. Не торопитесь, когда вы подключаете провода, и вы можете даже скрутить их, чтобы казалось, что в них больше порядка.

Для настройки оптоволокна вам потребуется снять часть прозрачной нити накала с ролика. Это то, что будет использоваться для передачи света от восьми миллиметровых светодиодов. Используйте ножницы, чтобы разрезать нить, а затем протолкните прямой отрезанный конец нити накала в верхнюю часть крышки светодиода с трехмерной печатью. Протяните прозрачную пленку к углу корпуса и обрежьте по размеру корпуса.

Шаг 7: Код и настройка

После того, как датчик будет полностью собран, вы можете подключить его к компьютеру для программирования.

Для моей первоначальной настройки я использовал этот код от bruh automation. Это было подключение мультисенсора к домашнему помощнику.

Мультисенсорный репозиторий GitHub -

Но затем я начал использовать Blynk для управления каждым датчиком и направил его прямо на мой телефон.

blynk.io/en/getting-started

SuperChart - это опция Blynk, которую я использовал для отправки данных на мой iPhone для мониторинга безопасности. SuperChart используется для визуализации текущих и исторических данных. Вы можете использовать его для данных датчиков, для двоичной регистрации событий и многого другого.

Чтобы использовать виджет SuperChart, вам нужно будет передавать данные с оборудования с желаемым интервалом с помощью таймеров.

Вот базовый пример передачи данных.

Взаимодействия:

Переключение между временными диапазонами и режимом реального времени

Коснитесь временных диапазонов в нижней части виджета, чтобы изменить временные диапазоны. Коснитесь элементов легенды, чтобы показать или скрыть потоки данных.

Нажмите и удерживайте, чтобы просмотреть временную метку и соответствующие значения. Быстро проведите пальцем слева направо, чтобы увидеть предыдущие данные.

Затем вы можете прокручивать данные назад и вперед в заданном временном диапазоне. Полноэкранный режим

Нажмите эту кнопку, чтобы открыть полноэкранный режим в альбомной ориентации.

Просто поверните телефон обратно в портретный режим. График должен вращаться автоматически.

В полноэкранном режиме вы увидите X (время) и несколько шкал Y.

Полноэкранный режим можно отключить в настройках виджета.

Кнопка меню Кнопка меню открывает дополнительные функции:

Экспорт в CSV Удалить данные на сервере

Настройки SuperChart:

Заголовок диаграммы Размер шрифта заголовка У вас есть выбор из 3 размеров шрифта Выравнивание заголовка Выберите выравнивание заголовка диаграммы. Этот параметр также влияет на положение заголовка и легенды в виджете. Показать ось X (время). Выберите ее, если хотите, чтобы метка времени отображалась в нижней части диаграммы. Средство выбора временных диапазонов. Позволяет вам выбрать требуемые периоды (15 м, 30 м, 1 час, 3 часа,…) и разрешение для вашего графика. Разрешение определяет, насколько точны ваши данные. На данный момент диаграмма поддерживает 2 типа разрешения: стандартное и высокое. Разрешение также зависит от выбранного периода. Например, стандартное разрешение для 1d означает, что вы будете получать 24 точки в день (1 в час), с высоким разрешением вы получите 1d 1440 точек в день (1 в минуту). Datastreams Добавить потоки данных (читайте ниже, как настроить потоки данных)

Настройки потока данных

Виджет поддерживает до 4 потоков данных.

Нажмите значок настроек Datastream, чтобы открыть настройки Datastream.

Дизайн:

Выберите доступные типы диаграмм:

Двоичная полоса линейной площади (привязка LINK к двоичной)

Цвет:

Выберите сплошные цвета или градиенты

Источник и вход:

Вы можете использовать 3 типа источников данных:

1. Виртуальный PIN-код

Выберите желаемое устройство и виртуальный пин, с которого будут считываться данные.

2. Теги

SuperChart может агрегировать данные с нескольких устройств с помощью встроенных функций агрегирования.

Например, если у вас есть 10 датчиков температуры, отправляющих температуру с заданным периодом, на виджете можно отобразить среднее значение с 10 датчиков.

Чтобы использовать теги:

Добавьте тег на каждое устройство, с которого вы хотите агрегировать данные. Отправляйте данные на один и тот же виртуальный пин на каждом устройстве. (например, Blynk.virtualWrite (V0, температура);) Выберите тег в качестве источника в виджете SuperChart и используйте контакт, на который поступают данные (например, V0)

Доступные функции:

SUM суммирует все входящие значения для указанного виртуального пина для всех устройств, помеченных выбранным тегом. AVG отобразит среднее значение. MED найдет среднее значение. MIN отобразит минимальное значение. MAX отобразит максимальное значение.

☝️ ВАЖНО: теги не работают в режиме реального времени.

Селектор устройств Если вы добавите виджет «Селектор устройств» в свой проект, вы можете использовать его в качестве источника для SuperChart. В этом случае при смене устройства в селекторе устройств диаграмма будет обновляться соответствующим образом.

Настройки оси Y

Есть 4 режима масштабирования данных по оси Y

Авто

Данные будут автоматически масштабированы на основе минимальных и максимальных значений заданного периода времени. Это хороший вариант для начала. Мин Макс

Когда выбран этот режим, шкала Y будет установлена на выбранные вами значения.

Например, если ваше оборудование отправляет данные со значениями от -100 до 100, вы можете установить диаграмму

к этим значениям, и данные будут отображаться правильно.

Вы также можете захотеть визуализировать данные в определенном диапазоне.

Допустим, входящие данные имеют значения в диапазоне 0-55, но вы хотели бы видеть только значения в диапазоне 30-50.

Вы можете настроить его, и если значения выходят за пределы настроенной вами шкалы Y, диаграмма будет обрезана.

% от высоты Этот параметр позволяет автоматически масштабировать входящие данные на виджете и размещать их так, как вы хотите. В этом режиме вы устанавливаете процент высоты виджета на экране от 0% до 100%.

Если вы установите 0-100%, фактически это полная автоматическая шкала. Независимо от того, в каком диапазоне поступают данные, он всегда будет масштабироваться на всю высоту виджета.

Если вы установите его на 0-25%, тогда эта диаграмма будет отображаться только на 1/4 высоты виджета.

Этот параметр очень полезен для двоичных диаграмм или для визуализации нескольких потоков данных на одной диаграмме по-разному.

Дельта Пока данные остаются в пределах заданного значения Дельты, диаграмма будет автоматически масштабироваться в этом диапазоне. Если дельта превышает диапазон, график будет автоматически масштабирован до минимальных / максимальных значений данного периода.

Суффикс

Здесь вы можете указать суффикс, который будет отображаться во время Tap'n'hold.

Десятичные дроби

Определяет форматирование значения графика при нажатии на график. Возможные варианты: #, #. #, #. ## и т. Д.

Подключить отсутствующие точки данных

Если этот переключатель включен, SuperChart соединит все точки, даже если данных не было.

Если он выключен, вы увидите пропуски в случае отсутствия данных.

Настройки двоичной диаграммы

Этот тип диаграммы полезен для построения двоичных данных, например, когда устройство было включено или выключено, или когда было обнаружено движение, или когда был достигнут определенный порог.

Вам необходимо указать точку FLIP, то есть точку, в которой входящие данные будут переведены в состояние ИСТИНА или ЛОЖЬ.

Например, вы отправляете данные в диапазоне от 0 до 1023. Если вы установите 512 как точку FLIP, то все, что выше 512 (исключая 512), будет записано как ИСТИНА, любое значение ниже 512 (включая 512) будет ЛОЖЬ.

Другой пример, если вы отправляете 0 и 1 и устанавливаете 0 как точку FLIP, тогда 1 будет ИСТИНА, 0 будет ЛОЖЬ.

Государственные этикетки:

Здесь вы можете указать, как ИСТИНА / ЛОЖЬ должны отображаться в режиме Tap'n'Hold.

Например, вы можете установить значение TRUE для метки «Equipment ON», FALSE для «Equipment OFF».

Шаг 8. Завершение…

Мое видение этого проекта состояло в том, чтобы создать законченный модуль, в который я мог бы добавлять дополнительные компоненты и изменять его, чтобы превратить его в многоцелевой датчик безопасности. На основе кода, который загружается в микроконтроллер, это устройство может использоваться для нескольких схем расположения датчиков. Я очень ценю, что вы нашли время, чтобы прочитать мою инструкцию!