Interruptor inteligente sin contacto: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

La necesidad de distanciamiento social y prácticas de salud seguras, como el uso de desinfectantes después de usar entornos públicos como grifos, interruptores, etc., es muy esencial para reducir la propagación del coronavirus. Por lo tanto, existe una necesidad inmediata en la innovación que involucra los disparadores sin contacto para facilitar acciones como activar grifos, interruptores, etc.

En este proyecto, me gustaría discutir mi idea sobre un prototipo para activar el interruptor usando un sensor de proximidad. Lo que se debe considerar al diseñar algo que ayude durante esta difícil situación es principalmente tener muy menos cambios de infraestructura existentes. Por lo tanto, la solución debería ser una actualización y posiblemente se pueda instalar en un tablero de distribución para activar el interruptor en función del gesto de la mano o la presencia según la sensibilidad. Las características principales incluyen,

• 200 horas de duración de la batería,
• Cámara de seguridad que toma una foto de una persona que ingresa a la habitación.
• Sueño profundo para ahorrar batería.
• Portátil.
• Envío de alertas por correo electrónico

Suministros

1. El sensor de proximidad [estoy usando el KEMET SS-430] puede ser cualquier sensor de proximidad

2. ESPCam32 para la captura de fotos y el envío por correo

3. Batería de iones de litio de 1000 mAh

4. USB - Cargador de iones de litio TP4056

5. Impulsar el circuito de 3,7 V a 5 V

6. Resistencias 10k y 1k

7. Transistor BC547

8. Servomotor SG90

9. Arduino pro mini

Paso 1: comencemos

En nuestro proyecto, el sensor no es más que un pequeño sensor de proximidad de KEMET, SS-430

Los datos del sensor tendrán pulsos de reloj de 2 200ms como se muestra en la figura.

En la figura anterior, los pulsos de 2 200ms son los que muestran la presencia humana, otros pulsos de reloj se forman debido a un falso disparo. Este falso disparo se produjo desde que estaba experimentando con el sensor desnudo sin lentes ni ninguna otra cubierta. La activación falsa se redujo drásticamente después de que usé la carcasa de plástico para asegurar el sensor.

Paso 2: Probemos en la placa de pruebas

Para la prueba, solo usé un microcontrolador (Arduino Uno) y el sensor y un LED. Después de horas de leer los valores del sensor en el monitor en serie y calibrarlo, vine con un pequeño código para detectar correctamente la presencia de un ser humano frente a él.

Paso 3: Conectando un Servo a ESP32Cam a Servo

Con el número limitado de pines disponibles en la cámara ESP32, tuve que usar el temporizador 2 y GPIO2 para conducir el servo y GPIO13 para la funcionalidad de activación usando el sensor de proximidad Kemet SS-430.

La razón para usar la cámara ESP32 es tomar una foto e ir al modo de suspensión cuando la persona ingresa a la habitación o en un lugar no autorizado. La imagen se guardará en el

Tarjeta SD. Para actuar inmediatamente sobre el intruso, el ESP32 enviará un correo electrónico al ID de correo electrónico preconfigurado. Esto necesita la biblioteca del cliente de correo ESP32 para estar instalada. Vaya a administrar bibliotecas en Arduino IDE y busque el cliente de correo ESP32 y descárguelo. Necesitará una ID de correo electrónico que funcione, cuyas credenciales debe ingresar en el código y luego tendrá que habilitar Aplicaciones menos seguras. Es mejor crear una nueva ID de Gmail para este proyecto.

Paso 4: Prueba de concepto

Para una vista en despiece más simple del proyecto, pensé en ensamblar las cosas en una lámina acrílica de forma modular.

Allí, la caja de plástico para el sensor ayuda a reducir los falsos disparadores. Dado que la cámara ESP entra en reposo después de tomar fotos, no puedo realizar operaciones de acondicionamiento de señal digital en la cámara ESP32. Por lo tanto, agregué otro microcontrolador para reducir el activador falso y el acondicionamiento de la señal y también para conducir el servomotor.

Puede usar esp32 u otro microcontrolador, ambos funcionan.

Paso 5: Esquemas finales

La señal del sensor piroeléctrico se alimenta al transistor en una configuración de colector abierto, una vez que llega la señal, el transistor se activa como un interruptor y, por lo tanto, conecta el GPIO 13 al suelo y despierta la cámara ESP32.

En los repositorios de código, el código Pyrolight junto con camera_pins.h es para el resto de la cámara ESP32, 2 códigos son para probar con Arduino pro mini.

Encuentre esquemas detallados y PCB de Kicad en el repositorio de GitHub.

En realidad, había pedido PCB a China para este proyecto, pero no lo recibí a tiempo debido al brote de coronavirus. Entonces tuve que usar un convertidor boost y un módulo TP4056.

Paso 6: Alerta de intrusión

Cuando había un intruso en las cercanías del sensor, se despertó del sueño, tomó una foto y envió un correo con un archivo adjunto.

Así es como se ve el correo. Todo esto solo se puede hacer gracias a un sensor de proximidad. Dado que todo el dispositivo funciona con batería, nos permite llevarlo a cualquier parte. y crear nuestro propio entorno inteligente y seguro. Puede imprimir en 3D un gabinete para adaptarse a los componentes electrónicos según sea necesario.

Aquí hay un buen diseño: Enlace

Paso 7: Video de trabajo:

Hice un protector de PCB adecuado para la placa de leva esp32 con USB a UART y conectores para servo y el sensor pirotécnico. Puede encontrar los archivos Gerber en mi repositorio de Github vinculado a continuación.

Github

Paso 8: mejoras futuras

1. Diseñar una carcasa impresa en 3D para el proyecto para que parezca un producto

2. Mejora del rendimiento de la batería

3. Circuito de acondicionamiento de señales analógicas en lugar de un microcontrolador secundario.