Proteja inteligentemente su hogar inteligente: 14 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Estoy compitiendo por el concurso seguro y protegido. Si te gusta mi instructable, vota por él. Te mostraré cómo asegurar de manera fácil y económica tu hogar y su entorno. Contiene segmentos en los que aprenderás a: 1. Configure su sistema de cerradura de puerta con huellas dactilares 2. Controle su hogar y electrodomésticos incluso si está ausente 3. Configure las cámaras para tener un amplio rango de visión 4. Seguimiento de dispositivos y pertenencias robados o perdidos 5. Activar algunos sistemas de alarma debido a ciertas reacciones.

Paso 1: componentes

Para el sistema de seguimiento: 1x MKR GSM 1400 (https://www.store.arduino.cc) Para la cámara: 1x Arduino Uno1x Cámara de seguridad 1x Condensador de 100 uF2x Sensor de movimiento PIR 1x ServoBreadboard Para el sistema de cerradura de puerta con huella digital: 1x Arduino Uno1x Adafruit LCD (16 x 2) 1x FPM1OA sensor de huellas dactilares (Adafruit) 1x Motor 1x Motor driver Batería de 9V (opcional) 2x Batería recargable de 3.7V 1x LockVeroboard Para el sistema de monitoreo doméstico: 1x Arduino uno1x Blindaje Ethernet y cable de red RJ-45 1x LM351x Buzzer 1x LDR 1x Sensor de movimiento PIR4x LED WhiteBreadboard / veroboard: Algunos de los componentes anteriores se pueden obtener en cualquier tienda minorista cercana, por ejemplo, el LED, las baterías, etc. Otros se pueden obtener en AliExpress.com (https://aliexpress.com), ebay (ebay.com), Arduino (https: / /www.arduino.cc), Adafruit (https://www.adafruit.com) o Amazon (https://www.amazon.com)

Paso 2: herramientas y aplicaciones

Impresora 3D Multímetro Soldador Pegamento APPS: Arduino IDE (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)Fritzing (https://fritzing.org/download)

Paso 3: descripción general de los componentes

La placa arduino tiene un microcontrolador que actúa como un cerebro, recibe y envía señales para su correcto funcionamiento. La MKR GSM 1400 es una placa arduino que admite servicios GSM como hacer llamadas, enviar mensajes, etc. Es necesario instalar una tarjeta SIM. El escudo de Ethernet normalmente se monta en la placa arduino. Se utiliza para la comunicación a través de Internet. Tiene una ranura SD para que se pueda acceder a los datos en una tarjeta SD El teclado se usa para ingresar datos en un sistema El controlador del motor L298N se usa para controlar la velocidad y la dirección de rotación de los motores El sensor de movimiento PIR consta de tres pines, tierra, señal y alimentación en el lateral o en la parte inferior. Los módulos PIR de gran tamaño operan un relé en lugar de una salida directa. Los servomotores son motores de CC con engranajes con un circuito incorporado dentro de ellos. Se componen de un motor de CC, caja de cambios, potenciómetro y circuito de control. Normalmente se utiliza para girar dispositivos a un ángulo requerido. LM35 es un sensor de temperatura IC de precisión con su salida proporcional a la temperatura (en grados Celsius). LDR es una resistencia dependiente de la luz, puede decir si un lugar está oscuro o no. utilizado como dispositivo de visualización. Muestra caracteres alfanuméricos. El sensor de huellas dactilares FPM1OA es un sensor que determina y detecta las huellas dactilares. Se utiliza con fines de seguridad.

Paso 4: cableado eléctrico de bloqueo de huellas dactilares

Como se ve en el diagrama del circuito, todos los pines deben estar conectados en consecuencia. Usé la batería de 3.7V para alimentar el motor y usé el conector USB para alimentar la placa Arduino. La batería de 9V se puede usar si se desea o como respaldo. La pantalla LCD conectada a la placa Arduino se usa para la interacción. Los ID se ingresan usando el teclado conectado a la placa Arduino. El sensor de huellas dactilares verifica la validez, también conectado a la placa Arduino. Y finalmente, el motor de CC controlado por el módulo L298N gira en sentido horario o antihorario. Tenga en cuenta que la cerradura está unida al motor y la rotación del motor abre / cierra la puerta. Hay varias cerraduras en el mercado, solo consiga una adecuada.

Paso 5: Código de bloqueo de huellas dactilares y operación

Para una visualización adecuada, todos los códigos utilizados en este instructivo se pueden obtener aquí (https://drive.google.com/file/d/1CwFeYjzM1lmim4NhrlxIwW-xCREJmID6/view?usp=sharing). He comentado cada sección de los códigos para mayor claridad. Para comenzar, cargué el código "Enroll" de la biblioteca de huellas digitales y agregué una huella digital. Una vez que se carga el código, el sistema está esperando que se coloque un dedo en el sensor. No hay necesidad de huellas dactilares para alguien adentro, al presionar el teclado se abre la puerta. Pero para las personas que ingresan, se verifica la validez de la huella dactilar, si es válida, la cerradura se abrirá y se mostrará un mensaje que contiene el nombre emparejado con la identificación de la huella dactilar; de lo contrario, la puerta permanece cerrada. ¡Inspeccionemos el código! La primera línea de la configuración () La función es solo para preparar el escenario. Primero, incluí las bibliotecas que necesitaba. (Todas las bibliotecas están integradas en el enlace de arriba) Luego configuré los pines de transferencia de datos para mi sensor de huellas dactilares y luego definí los pines utilizados en el diagrama del circuito: es decir, los pines para el sensor de huellas dactilares, el módulo del controlador L298N, la pantalla LCD. declaró algunas matrices, caracteres y enteros. También el código de acceso, que es 0000 por defecto, aunque se puede cambiar. También configuré el teclado identificando su número de filas y columnas; y sus personajes. Luego definí los pines digitales a los que estaba conectado, luego configuré el módulo de huellas dactilares con la biblioteca y declaré la variable 'id', a continuación está la función setup () que se ejecuta solo una después cuando el sistema está encendido. tasa de la comunicación en serie a 9600; y la de la huella dactilar a 57600. Configuré los modos de pin del controlador L298N en 'SALIDA'. Determiné el tamaño de la pantalla LCD, borré la pantalla y visualicé "En espera". Luego seguí la función loop (), donde ocurre la ejecución. carácter de entrada: si es 'A', significa que se quiere agregar una nueva plantilla. Por lo tanto, se solicita un código de acceso que se establece en 0000 (se puede modificar), si no coincide, se mostrará "Código de acceso incorrecto". Si es 'B', la puerta se abre durante 6 segundos para salir. Luego " Colocar dedo "se muestra después. Después del bucle () están OpenDoor () y CloseDoor () para abrir y cerrar la puerta. A continuación está la función getPasscode (). Obtiene el código de acceso tecleado y lo almacena en la matriz c [4] y compara si es correcto. A continuación se encuentran las funciones Enrolling () y getFingerprintEnroll () utilizadas para registrar un nuevo ID usando las funciones readnumber () y getImage (). Después, se muestran "Colocar dedo" y "Quitar dedo" cuando se va a colocar o quitar el dedo. Utilicé el método normal de escaneo de huellas dactilares, es decir, la imagen del mismo dedo se toma dos veces. La función readnumber () obtiene el número de identificación en formato de 3 dígitos y devuelve el número a la función de registro. Tenga en cuenta que el rango de ID es de 1 a 127. Finalmente viene la función getFingerprintIDez (), la llamé en el bucle. Escanea una huella dactilar y le da acceso si la reconoce. Si no se reconoce la huella digital, se muestra "Acceso denegado", después de 3 segundos se muestra nuevamente el mensaje "Colocar dedo". Para una huella digital reconocida, se muestra un mensaje de "bienvenida" y su ID. Luego se abre la puerta. Las puertas ahora están aseguradas, sigue siendo el medio ambiente y el interior de la casa.

Paso 6: Ampliación de los rangos de cámaras

Las cámaras se utilizan tanto en interiores como en exteriores, pero a veces los rangos de visión y rotación no son favorables. Esto podría no hacer que la seguridad sea lo suficientemente estricta a menos que se instalen más, así que en lugar de usar hasta tres cámaras donde se puede usar una, diseñé un soporte para las cámaras. Este soporte gira la cámara en diferentes ángulos. Entonces esto me permite tener un rango de visión de más de 230 grados. Esto también me ahorró el costo de las cámaras innecesarias y la resolución de problemas innecesarios. Así fue como lo resolví: usé el servomotor y los sensores de movimiento PIR. Conseguí una base e instalé el servo en ella. Luego instalé dos sensores de movimiento PIR. Conseguí una base más grande para contener el cableado. Coloqué una placa en el servo y coloqué la cámara en él para que el servo gire la cámara. La impresora 3D se usó para imprimir el soporte de plástico y la placa. Por lo tanto, el servo gira en la dirección del sensor de movimiento PIR que detecta el movimiento..

Paso 7: El diseño del circuito de la cámara que sigue el movimiento

Los sensores de movimiento están conectados al arduino uno, con el VCC a 5V, GNG a GND y el pin de señal a los pines 2 y 3. El servo está conectado al pin 4. El condensador de 100 uF está conectado entre GND y VCC del servo. Nota: El controlador del motor también se puede utilizar para controlar el servo.

Paso 8: el código de la cámara giratoria

Incluí la biblioteca necesaria, luego creé un objeto servo. A continuación, definí los pines para sensores PIR. Luego declaré el ángulo de rotación de la cámara e inicialicé los estados anterior y actual del servo. En la función setup (), conecté el pin del servo y configuré los pinModes para los sensores PIR, luego configuré la cámara en el medio. función loop (), declaré variables para obtener los datos en los pines. Luego determinó el estado de los sensores de movimiento para saber a dónde acudir. Si hay un cambio en el estado, el ángulo de giro se establece en el estado apropiado; de lo contrario se mantiene la posición. Finalmente, configuro el estado anterior al actual y el ciclo comienza de nuevo.

Paso 9: control de la casa y los electrodomésticos

Para reforzar la seguridad de la casa, utilicé el módulo Ethernet, LDR, LM35 y sensor de movimiento para estar al día con la casa. Con estos, pude: a) Controlar aparatos a través de Ethernet; b) conocer el estado del ambiente como la temperatura e.t.c; c) Saber si hay alguien en la casa.

Paso 10: el cableado y el circuito

El escudo de Ethernet está montado en el Arduino Uno. El cable de red RJ-45 es necesario para la conexión del enrutador o el módem. El zumbador, el sensor de movimiento y la bombilla LED están conectados a los pines digitales 2, 3 y 6. Hice la bombilla LED soldando 4 LED brillantes en paralelo en un veroboard, luego lo encerré con un metacrilato transparente. Los dos cables de salida van al circuito. (Se puede conseguir uno similar en el mercado). El LDR y LM35 están conectados a los pines analógicos 0 y 1, los otros pines van al GND, el tercer pin para el PIR y el LM35 va a la fuente de alimentación.

Paso 11: Código de control del hogar y operación

Incluí las bibliotecas, definí el Buzzer, sensor PIR, LED, LDR, pines LM35. La dirección MAC está en el escudo, debe especificarse correctamente. También se debe especificar la dirección IP. Luego está la variable de solicitud y la dirección del servidor web, luego la función setup (), configuré los modos pin e inicialicé el servidor y las conexiones del escudo Ethernet. En la función loop (), declaré alguna variable, llamé funciones y tomé lecturas en entradas. A continuación, se comprueba el brillo de las habitaciones si se enciende la luz. Luego, se escuchan los clientes y también se verifica la solicitud http. Lo que viene después controla la pantalla de la página web que muestra el estado de la habitación y los botones para realizar algunas acciones. Después del bucle vienen algunas funciones para el control de la luz: La función onLight () en la luz a su brillo máximo. La función offLight () apaga la luz. dimLight () en la luz a un cuarto de su brillo.

Paso 12: dispositivos de seguimiento

Diseñé un sistema de seguridad que puede obtener la posición de mis dispositivos en mi teléfono inteligente a través de un SMS con un enlace de Google Maps. Utilicé un Arduino MKR GSM 1400, una antena y una batería LiPo. También se requiere una tarjeta SIM que funcione. Se requieren PIN, APN y otras credenciales para conectarme a la red. Cuando envié un SMS con el carácter de solicitud, recibí un SMS que contenía la Longitud y Latitud y el enlace de Google Maps. Para configurarlo, la antena está conectada a la placa con la tarjeta SIM insertada, luego la batería se conecta al conector JST como se ve en el diagrama de arriba. Luego, se puede conectar a cualquier dispositivo para que cuando sea robado o perdido, se pueda recuperar.

Paso 13: el código de trabajo

La primera sección es para importar las bibliotecas necesarias, luego viene el PIN, APN, nombre de usuario y contraseña. Esto debe ser llenado. Luego está la función setup (), el objeto de ubicación se inicializa y se establece la conexión de datos. Después es la función loop (), se llamó a la función getLocation (), luego si se recibe un SMS, se verifica si Se ingresa el mensaje de solicitud correcto, que aquí “T”, si el carácter es correcto, se envía un SMS que contiene la ubicación del dispositivo. Nota: El carácter de solicitud se puede cambiar. Para minimizar el consumo de energía, la placa se hiberna durante 70 segundos. El getLocation () obtiene las coordenadas por red celular, si hay nuevas coordenadas disponibles, las actualiza. La función connectNetwork () usa el gsmAccess.begin y gprs.attach Métodos GPRS para conectar la placa a la red de datos.

Paso 14: finalización

La implementación de los sistemas anteriores lo hace a uno seguro. Es un sistema impulsado técnicamente, por lo tanto, fácil de controlar. Tenga en cuenta que para maximizar el uso de energía, los puertos USB se pueden usar en lugar de las baterías (si los puertos están disponibles). He comentado exhaustivamente sobre los códigos para una fácil comprensión y una funcionalidad correcta, así también los principios de funcionamiento. No olvide extraer las bibliotecas al directorio correcto. Además, las cámaras de seguridad deben instalarse sabiamente de tal manera que se camuflen con el medio ambiente. Adiós, deseándote un día seguro por delante.