Защитите свой умный дом с умом: 14 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Я борюсь за безопасный и надежный конкурс. Если вам нравится мой инструктаж, пожалуйста, проголосуйте за него! Я покажу вам, как легко и дешево полностью обезопасить свой дом и окружающую его среду. Он содержит разделы, в которых вы узнаете, как: 1. Настройте систему дверного замка по отпечатку пальца 2. Управляйте своим домом и бытовой техникой, даже если вы отсутствуете 3. Настройте камеры так, чтобы обеспечить широкий диапазон обзора 4. Отслеживание украденных или утерянных устройств и вещей 5. Активировать некоторые системы сигнализации из-за определенных реакций

Шаг 1: Компоненты

Для системы слежения: 1x MKR GSM 1400 (https://www.store.arduino.cc) Для камеры: 1x камера видеонаблюдения Arduino Uno1x 1x конденсатор 100 мкФ 2x датчик движения PIR 1x ServoBreadboard Для системы дверного замка с отпечатками пальцев: 1x Arduino Uno 1x Adafruit LCD (16 x 2) 1x датчик отпечатков пальцев FPM1OA (Adafruit) 1x Motor1x драйвер двигателя 9V аккумулятор (опционально) 2x 3,7V аккумуляторная батарея 1x LockVeroboard Для домашней системы мониторинга: 1x Arduino uno1x Ethernet экран и сетевой кабель RJ-45 1x LM351x зуммер 1x LDR1x PIR датчик движения 4x белые светодиоды Макетная плата veroboard Некоторые из вышеперечисленных компонентов можно приобрести в любом ближайшем розничном магазине, например, светодиоды, батареи и т. д. Другие можно приобрести на AliExpress.com (https://aliexpress.com), ebay (ebay.com), Arduino (https: / /www.arduino.cc), Adafruit (https://www.adafruit.com) или Amazon (https://www.amazon.com)

Шаг 2. Инструменты и приложения

3D-принтер Мультиметр Паяльник GlueAPPS: Arduino IDE (https://www.arduino.cc/en/Main/Software) Fritzing (https://fritzing.org/download)

Шаг 3: Обзор компонентов

На плате arduino есть микроконтроллер, действующий как мозг, он принимает и отправляет сигналы для правильного функционирования. MKR GSM 1400 - это плата arduino, поддерживающая такие услуги GSM, как совершение звонков, отправка сообщений и т. Д. На ней должна быть установлена сим-карта. Шилд Ethernet обычно устанавливается на плату Arduino. Он используется для связи через Интернет. Он имеет слот SD для доступа к данным на SD-карте. Клавиатура используется для ввода данных в систему. Драйвер двигателя L298N используется для управления скоростью и направлением вращения двигателей. Датчик движения PIR состоит из три контакта, земля, сигнал и питание сбоку или снизу. Модули PIR большого размера управляют реле вместо прямого выхода. Серводвигатели представляют собой мотор-редукторы постоянного тока со встроенной в них схемой. Они состоят из двигателя постоянного тока, коробки передач, потенциометра и цепи управления. Обычно используется для поворота устройств на требуемый угол. LM35 - это прецизионный датчик температуры на ИС, выходной сигнал которого пропорционален температуре (в градусах Цельсия). используется как устройство отображения. Он отображает буквенно-цифровые символы. Датчик отпечатков пальцев FPM1OA - это датчик, который определяет и распознает отпечатки пальцев. Он используется в целях безопасности.

Шаг 4: Электропроводка замка отпечатка пальца

Как видно на принципиальной схеме, все контакты должны быть подключены соответствующим образом. Я использовал батарею 3,7 В для питания двигателя и разъем USB для питания платы Arduino. При желании или в качестве резервного можно использовать батарею 9 В. ЖК-дисплей, подключенный к плате Arduino, используется для взаимодействия. Идентификаторы вводятся с помощью клавиатуры, подключенной к плате Arduino. Датчик отпечатков пальцев проверяет правильность, также подключенный к плате Arduino. И, наконец, двигатель постоянного тока, управляемый модулем L298N, вращается по часовой стрелке или против часовой стрелки. Обратите внимание, что замок прикреплен к двигателю, и вращение двигателя открывает / закрывает дверь. На рынке есть несколько замков, просто купите подходящий.

Шаг 5: Код блокировки отпечатка пальца и работа

Для правильного просмотра все коды, используемые в этом руководстве, можно получить здесь (https://drive.google.com/file/d/1CwFeYjzM1lmim4NhrlxIwW-xCREJmID6/view?usp=sharing). Я прокомментировал каждый раздел кодов для ясности. Для начала я загрузил код «Enroll» из библиотеки отпечатков пальцев и добавил отпечаток пальца. После загрузки кода система ожидает касания пальца датчика. Нет необходимости в отпечатке пальца для кого-то внутри, нажатие на клавиатуру открывает дверь. Но для входящих людей отпечаток пальца проверяется на валидность, если он действителен, замок открывается и отображается сообщение, содержащее имя, сопряженное с идентификатором отпечатка пальца, иначе дверь останется заблокированной. Давайте проверим код! Первая строка настройки () - это просто подготовка сцены. Во-первых, я включил нужные библиотеки. (Все библиотеки встроены в ссылку выше) Затем настроил контакты передачи данных для моего датчика отпечатков пальцев. Затем я определил контакты, используемые на принципиальной схеме: то есть контакты для датчика отпечатков пальцев, модуль драйвера L298N, ЖК-дисплей. Я также объявлены некоторые массивы, символы и целые числа. Также пароль, который по умолчанию 0000, хотя можно изменить. Я также настроил клавиатуру, указав количество строк и столбцов; и его персонажи. Затем я определил цифровые контакты, к которым он был подключен. Затем я настроил модуль отпечатков пальцев с библиотекой и объявил переменную id. Далее идет функция setup (), которая запускается только один раз после того, как система включена. Я установил скорость в бодах. скорость последовательной связи до 9600; и отпечаток пальца на 57600. Я настроил режимы вывода драйвера L298N на «ВЫХОД». Я определил размер ЖК-дисплея, очистил экран и отобразил «Ожидание». Затем следил за функцией loop (), где происходит выполнение. Я определил, что вводимый символ: Если это «A», это означает, что нужно добавить новый шаблон. Поэтому запрашивается код доступа, который установлен на 0000 (можно изменить), если он не совпадает с ним, будет отображаться «Неверный код доступа». Если это «B», дверь открывается на 6 секунд для выхода. Затем « Поместите палец "отображается после. После цикла () идут OpenDoor () и CloseDoor () для открытия и закрытия двери. Далее идет функция getPasscode (). Он набирает код доступа и сохраняет его в массиве c [4] и сравнивает его правильность. Далее идут функции Enrolling () и getFingerprintEnroll (), используемые для регистрации нового идентификатора с помощью функций readnumber () и getImage (). После этого отображаются «Поместить палец» и «Убрать палец», когда палец должен быть помещен или удален. Я использовал обычный метод сканирования отпечатков пальцев, то есть изображение одного и того же пальца делается дважды. Функция readnumber () получает номер идентификатора в формате 3 цифр и возвращает номер функции регистрации. Обратите внимание, что диапазон идентификаторов от 1 до 127. Наконец идет функция getFingerprintIDez (), которую я вызвал в цикле. Он сканирует отпечаток пальца и дает ему доступ, если он распознан. Если отпечаток пальца не распознается, отображается «Доступ запрещен», через 3 секунды снова отображается сообщение «Поместите палец». Для распознанного отпечатка пальца отображается «приветственное» сообщение и его идентификатор. Затем дверь открывается. Теперь двери заперты, она остается окружающей средой и внутри дома.

Шаг 6: Расширение диапазона камер

Камеры используются как в помещении, так и на улице, но иногда диапазон обзора и вращения не являются благоприятными. Это может не сделать безопасность достаточно жесткой, если не будет установлено больше. Поэтому вместо использования до трех камер, где можно использовать одну, я разработал подставку для камер. Эта подставка поворачивает камеру под разными углами. Таким образом, это позволяет мне иметь диапазон обзора более 230 градусов. Это также сэкономило деньги на ненужных камерах и ненужном поиске неисправностей. Вот как я решил это: я использовал серводвигатель и датчики движения PIR. Я получил базу и установил в нее сервопривод. Потом установил два датчика движения PIR. У меня было основание побольше для проводки. Я прикрепил пластину к сервоприводу и поместил камеру на нее так, чтобы сервопривод вращал камеру. 3D-принтер был использован для печати пластиковой подставки и пластины. Таким образом, сервопривод поворачивается в направлении датчика движения PIR, который определяет движение..

Шаг 7. Проектирование схемы камеры с отслеживанием движения

Датчики движения подключены к arduino uno, с VCC к 5 В, GNG к GND и сигнальным контактом к контактам 2 и 3. Сервопривод подключен к контакту 4. Конденсатор 100 мкФ подключен между GND и VCC сервопривода. Примечание. Драйвер двигателя также можно использовать для управления сервоприводом.

Шаг 8: код вращающейся камеры

Я включил необходимую библиотеку, а затем создал сервообъект. Затем я определил контакты для датчиков PIR. Затем я объявил угол поворота камеры и инициализировал предыдущее и текущее состояния сервопривода. В функции setup () я прикрепил штифт сервопривода и настроил режимы pinModes для датчиков PIR, а затем установил камеру в среднее положение. loop (), я объявил переменные для получения данных на выводах. Затем определил состояние датчиков движения, чтобы знать, куда обращаться. Если есть изменение состояния, угол поворота устанавливается в соответствующее состояние; иначе позиция сохраняется. Наконец, я устанавливаю предыдущее в текущее состояние, и цикл начинается заново.

Шаг 9: Управление домом и бытовой техникой

Чтобы усилить безопасность дома, я использовал модуль Ethernet, LDR, LM35 и датчик движения, чтобы не отставать от дома. С их помощью я смог: а) управлять приборами через Ethernet; б) знать состояние окружающей среды, например, температуру и т. Д.; в) знать, есть ли кто-то в доме.

Шаг 10: Электромонтаж и схема

Экран Ethernet установлен на Arduino Uno. Сетевой кабель RJ-45 необходим для подключения роутера или модема. Зуммер, датчик движения, светодиодная лампочка подключаются к цифровым контактам 2, 3 и 6. Я сделал светодиодную лампу, припаяв 4 ярких светодиода параллельно на плате veroboard, затем заключил его в прозрачный плексиглас. Два выходных провода идут в цепь. (Аналогичный можно найти на рынке). LDR и LM35 подключаются к аналоговым контактам 0 и 1. Остальные контакты идут к GND, третий контакт PIR и LM35 идет к источнику питания.

Шаг 11: Код управления домом и работа

Я включил библиотеки, определил выводы зуммера, датчика PIR, LED, LDR, LM35. MAC-адрес указан на шилде, он должен быть указан правильно. Также необходимо указать IP-адрес. Далее идет переменная запроса и адрес веб-сервера. Далее идет функция setup (), я настроил режимы вывода и инициализировал серверные и экранированные соединения Ethernet. В функции loop () я объявил некоторую переменную, вызвал функции и снял показания в входы. Затем проверяется яркость комнат, включен ли свет. Затем слушаются клиенты и проверяется HTTP-запрос. То, что идет после, управляет отображением веб-страницы, показывающим состояние комнаты и кнопки для выполнения некоторых действий. После цикла идут некоторые функции для управления освещением: функция onLight () включает свет до максимальной яркости. Функция offLight () отключает свет. dimLight () на источнике света до четверти его яркости.

Шаг 12: отслеживающие устройства

Я разработал систему безопасности, которая может определять местоположение моих устройств на моем смартфоне через SMS со ссылкой на Google Maps. Я использовал Arduino MKR GSM 1400, антенну и аккумулятор LiPo. Также необходима рабочая сим-карта. Для подключения к сети требуются PIN-код, APN и другие учетные данные. Когда я отправил SMS с символом запроса, я получил SMS, содержащее долготу и широту и ссылку на Google Maps. Для настройки антенна подключена к плата со вставленной SIM-картой, затем аккумулятор подключается к разъему JST, как показано на схеме выше. После этого его можно подключить к любому устройству, чтобы в случае кражи или утери его можно было восстановить.

Шаг 13: Рабочий код

Первый раздел предназначен для импорта необходимых библиотек, затем идет PIN-код, APN, имя пользователя и пароль. Это должно быть заполнено. Далее идет функция setup (), инициализируется объект местоположения и устанавливается соединение для передачи данных. После - функция loop (), вызывается функция getLocation (), затем, если получено SMS, проверяется, если вводится правильное сообщение с запросом, здесь «T», если символ правильный, отправляется SMS, содержащее местоположение устройства. Примечание: символ запроса можно изменить. Для минимизации энергопотребления плата находится в гибернации на 70 секунд. GetLocation () получает координаты по сотовой сети, если доступны новые координаты, он обновляет их. Функция connectNetwork () использует gsmAccess.begin и gprs.attachGPRS методы для подключения платы к сети передачи данных.

Шаг 14: Завершение

Внедрение вышеуказанных систем обеспечивает безопасность. Это технически управляемая система, поэтому ее легко контролировать. Обратите внимание, что для максимального использования энергии можно использовать порты USB вместо батарей (если порты легко доступны). Я подробно прокомментировал коды для облегчения понимания и правильной работы, так и принципы работы. Не забудьте распаковать библиотеки в правильный каталог. Кроме того, камеры видеонаблюдения должны быть установлены с умом, чтобы они маскировались с окружающей средой. Желаем вам безопасного дня впереди.