Gate Mate: 10 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

El Gate Mate puede operar su puerta o garaje usando comandos de voz o automáticamente con geofencing o con solo tocar un botón. Gate Mate consta de dos componentes principales, la aplicación y el hardware.

El hardware son dos microcontroladores ESP8266 y una cámara. La cámara Arducam y un ESP8266 manejan la transmisión de video y el otro ESP8266 coordina la articulación de la cámara, la pulsación del botón y la comunicación con la aplicación. Todo el sistema es realmente como una sinfonía de ondas de radio y electrones, trabajando en perfecta armonía, para operar su portón o puerta de garaje.

La aplicación iOS Gate Mate, lo siento, no Android todavía, puede conectarse al hardware desde cualquier parte del mundo, lo cual es realmente muy útil si necesita abrir la puerta cuando no está en casa o si desea ver la transmisión de video.

Se utilizan muchas frecuencias y protocolos diferentes con puertas y garajes automáticos y controlados a distancia (rc). En este proyecto utilizamos su control remoto existente y un optoacoplador para emular la presión del botón. La mayoría de los controles remotos utilizan medidas de seguridad para evitar ataques donde el código se captura y se reproduce. También utilizamos un esquema de encriptación y autenticación bastante impresionante para asegurar y autenticar la comunicación desde la aplicación a través de Internet, a través de su red doméstica y al hardware Gate Mate.

Estos son los aspectos más destacados

• Se utilizan un optoacoplador ESPino (ESP8266) y PC817 para emular la pulsación de un botón en el rc.
• Se utiliza un conjunto Pan Tilt con la cámara para poder ajustar el punto de vista.
• Se utiliza un Arducam 2MP V2 Mini Camera Shield con ESP8266 Nano Esp-12F para la transmisión de video a la aplicación iOS.
• La comunicación entre ESPino, Arducam Nano y la aplicación de iPhone se realiza mediante
• Se requiere la configuración del enrutador, incluidas las IP estáticas de LAN y el reenvío de puertos NAT junto con un DDNS o una IP estática.
• El cifrado AES CBC y HMAC SHA256 se utilizan para proteger y autenticar la comunicación.
• El reconocimiento de voz se puede utilizar con los comandos "abrir", "detener" y "cerrar".
• Se puede utilizar una geovalla para abrir o cerrar automáticamente la puerta o el garaje.
• Se utiliza el mando a distancia existente.

Todo el código se proporciona en Gate Mate Github

Paso 1: Aplicación para iPhone

Aplicación iOS

Paso 2: cifrado

El esquema de cifrado implica el uso de AES CBC y HMAC SHA256 para una comunicación y autenticación seguras. Se requiere una contraseña de 32 caracteres en la aplicación y el archivo.ino y, por supuesto, deben coincidir.

Paso 3: Lista de componentes

El Espino se usa porque está listo para conectarse a una placa de pruebas y viene con un micro USB (comunicaciones y alimentación). Podría simplemente comprar el módulo ESp8266 pero tendría que montarlo en una placa de conexión y usar un FTDI para comunicaciones y energía.

El protector de cámara Arducam 2MP V2 Mini con ESP8266 Nano se utiliza para la transmisión de video.

Los componentes principales provienen de UCTronics y Thai Easy Elec

www.uctronics.com

www.thaieasyelec.com/en/

Otros pedazos y piezas

• Separadores de PCB M3
• Tablero de circuitos
• Caja de acrílico transparente
• Acoplador óptico PC817
• Resistencia de 500 ohmios
• Surtido de puentes y cables, etc.
• Fuente de alimentación del adaptador de pared de 5V
• Dos cables micro usb

Paso 4: Red

Para usar la aplicación iOS cuando no está conectado a su red doméstica, es decir, cuando usa datos móviles o alguna otra red WiFi, deberá configurar su enrutador para que el tráfico pueda llegar al dispositivo correcto.

También necesitará una IP estática, un servicio DDNS o estar dispuesto a actualizar la entrada de IP en la aplicación de vez en cuando cuando su ISP cambie su dirección IP pública.

La configuración del enrutador es realmente simple e implica asignar IP estáticas internas / privadas tanto a Arducam Nano como a Espino (la parte LAN) y dirigir el tráfico en los puertos asignados a las IP asignadas (la parte NAT). Por ejemplo, en su enrutador, configura la dirección IP estática de Arducam Nano en 192.168.1.21 y luego en el archivo GateMateArduNano.ino configura el servidor web en el puerto 83 (servidor ESP8266WebServer (83)), finalmente configure NAT en la configuración de su enrutador para reenvíe cualquier tráfico en el puerto 83 a 192.168.1.21. Para el ESPino, puede configurar la IP estática en 192.168.1.22, en GateMateEspino.ino configure el servidor web en el puerto 84 # ESP8266WebServer server (84) y configure NAT para reenviar y tráfico en el puerto 84 a 192.168.1.22.

Paso a paso

1. Si desea configurar la IP en la aplicación y olvidarse de ella, puede configurar un servicio DDNS o comunicarse con su ISP y solicitar una IP pública estática, normalmente cobran por eso. He usado https://www.dynu.com y son excelentes para un servicio DDNS gratuito.

2. Obtenga la dirección MAC de Espino y Arducam Nano. Puede configurar el SSID y la contraseña en el.ino, dejar que se conecten a su red doméstica y luego, a través de las páginas de configuración avanzada de sus enrutadores, puede encontrar los MAC

3. Configure su enrutador para asignar IP estáticas al Espino y Arducam Nano, específicamente use las direcciones MAC para crear entradas de IP estática en la página de configuración de LAN.

4. Configure sus enrutadores NAT para reenviar puertos a su Arducam Nano y Espino para que se pueda acceder a ellos desde Internet utilizando la dirección IP pública asignada por su ISP. Cuando se conecta a su red privada, Arducam Nano y ESPino tendrán direcciones IP estáticas internas que no son visibles desde Internet. Como arriba, el Arducam Nano está escuchando en el puerto 83 y el Espino en el puerto 84 (vea esta línea en los respectivos archivos ino - servidor ESP8266WebServer (##). En la página de configuración de NAT, cree entradas para que cualquier tráfico en los puertos asignados sea enrutado a las direcciones IP estáticas correctas.

Hay muchos enrutadores y servicios ddns diferentes disponibles, por lo que proporcionar detalles específicos está más allá del alcance de este proyecto. Pero si solo busca en Google la configuración de NAT y LAN para su enrutador particular y servicios ddns, todo debería ser muy sencillo y fácil de configurar.

Paso 5: Montaje

Un botón hace una cosa, cierra un espacio en el circuito para completar la ruta eléctrica. Se puede usar un optoacoplador para emular el botón y controlar un circuito que está completamente aislado de su microcontrolador, en este caso es el control remoto (rc) que tiene su propio circuito y batería.

La ventaja de usar un optoacoplador aquí en lugar de, por ejemplo, un transistor es que podemos mantener las referencias de tierra, bueno, todos los circuitos para el caso, separados. Así que no tenemos que preocuparnos por cómo combinar el suelo del rc con el suelo del ESP8266.

Entonces, lo primero que debe averiguar es qué lado del botón debe conectarse al colector PC817 y de qué lado al emisor. Abra su rc y usando un multímetro para medir la resistencia, averigüe qué lado del botón está conectado al terminal positivo de la batería. Este lado alto se conectará al colector que es el pin 4 en el PC817.

Saque el soldador y

1. Suelde un cable a la pata del lado alto del botón y conecte el otro extremo al colector (pin 4) del PC817.
2. Suelde un cable a la pata del lado bajo del botón y conecte el otro extremo al emisor (pin3) del PC817.

El último paso para el optoacoplador es conectar el pin 4 del ESP8266 al ánodo (pin1) en el PC817 y conectar el cátodo (pin2) a tierra a través de una resistencia de 500 ohmios.

Para verificar el pinout o cualquier otra especificación, aquí está la hoja de datos PC817 Specs PC817

Probablemente sea un buen lugar para incluir el conjunto del brazo de giro e inclinación pdf Pan Tilt pdf

El resto de las conexiones son realmente sencillas, solo consulte los fritzing y las imágenes.

Paso 6: Micro USB

Se han cortado dos cables micro usb con los cables de alimentación y de tierra conectados a los cables de alimentación y de tierra de una fuente de alimentación de adaptador de pared de 5v. Un micro usb está conectado a la Arducam Nano Camera y el otro a la ESpino ESP8266.

Paso 7: cableado del control remoto

Este es un primer plano de los cables conectados al botón rc, simplemente un cable está soldado a ambas patas. Cuando se activa, la corriente puede fluir a través del optoacoplador en lugar del botón, emulando una pulsación de botón y luego el rc transmite su código de seguridad al motor eléctrico para abrir o cerrar la puerta o el garaje.

Paso 8: el caso

La caja terminada, el conjunto de inclinación de la bandeja y la placa de pruebas se aseguran a la tapa con tuercas y pernos de acero inoxidable M3, el rc se fija con cinta adhesiva de doble cara. Se perfora un pequeño orificio a través del botón de la caja para permitir que salga el cable de alimentación y permitir que la caja se asiente al ras contra una pared. Usando un ancla, mampostería o de otro modo, y con un pequeño orificio perforado en la caja de acrílico, se puede fijar a una pared que da a la puerta o el camino de entrada o la puerta del garaje. Bueno, realmente puede ir a cualquier parte siempre que la señal del control remoto llegue al receptor en el motor.

Paso 9: demostración de la aplicación

Gate Mate en App Store

Paso 10: referencias

www.teknojelly.com/gate-mate/

github.com/ArduCAM

github.com/esp8266

github.com/kakopappa/arduino-esp8266-aes-e…

github.com/intrbiz/arduino-crypto

Eso es un resumen, no dude en enviarme un mensaje si ve algo que podría mejorarse o arreglarse o necesita algo aclarado