Intelligenter berührungsloser Schalter - Gunook

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-13 06:56

Die Notwendigkeit sozialer Distanzierung und sicherer Gesundheitspraktiken wie die Verwendung von Desinfektionsmitteln nach der Nutzung öffentlicher Umgebungen wie Wasserhähne, Schalter usw. ist sehr wichtig, um die Ausbreitung des Coronavirus zu reduzieren. Daher besteht bei der Innovation mit den berührungslosen Auslösern ein unmittelbarer Bedarf, um Aktionen wie das Aktivieren von Hähnen, Schaltern usw.

In diesem Projekt möchte ich meine Idee zu einem Prototyp diskutieren, um den Schalter mit einem Näherungssensor zu aktivieren. Bei der Entwicklung von etwas zu beachten, das in dieser schwierigen Situation hilft, sind hauptsächlich sehr wenige bestehende Infrastrukturänderungen. Die Lösung sollte also eine Nachrüstung sein und kann möglicherweise an einer Schalttafel angebracht werden, um den Schalter basierend auf Handgeste oder Anwesenheit basierend auf der Empfindlichkeit zu aktivieren. Zu den wichtigsten Funktionen gehören,

• 200 Stunden Akkulaufzeit,
• Überwachungskamera, die ein Foto von einer Person macht, die den Raum betritt
• Tiefschlaf, um Batterie zu sparen.
• Tragbar.
• Senden von E-Mail-Benachrichtigungen

Lieferungen

1. Näherungssensor [ich verwende den KEMET SS-430] kann jeder Näherungssensor sein

2. ESPCam32 für Fotoaufnahmen und Versandzwecke

3. Li-Ionen-Akku 1000mAh

4. USB - Lithium-Ionen-Ladegerät TP4056

5. Boost-Schaltung 3,7 V auf 5 V

6. Widerstände 10k und 1k

7. BC547 Transistor

8. SG90 Servomotor

9. Arduino pro mini

Schritt 1: Fangen wir an

In unserem Projekt ist der Sensor nichts anderes als ein kleiner Näherungssensor von KEMET, SS-430

Die Daten vom Sensor haben 2 200 ms Taktimpulse, wie in der Abbildung gezeigt.

In der obigen Abbildung sind die 2 200-ms-Impulse diejenigen, die die Anwesenheit von Menschen anzeigen, andere Taktimpulse werden aufgrund von Fehlauslösungen gebildet. Diese Fehlauslösung trat auf, da ich mit dem bloßen Sensor ohne Linsen oder andere Abdeckungen experimentierte. Die Fehlauslösung wurde drastisch reduziert, nachdem ich das Kunststoffgehäuse verwendet hatte, um den Sensor zu sichern.

Schritt 2: Lassen Sie uns auf dem Steckbrett testen

Für den Test habe ich nur einen Mikrocontroller (Arduino Uno) und den Sensor und eine LED verwendet. Nachdem ich stundenlang Sensorwerte auf dem seriellen Monitor gelesen und kalibriert hatte, kam ein kleiner Code, um die Anwesenheit eines Menschen davor korrekt zu erkennen.

Schritt 3: Anschließen eines Servos an ESP32Cam an Servo

Mit der begrenzten Anzahl von Pins, die auf der ESP32-Kamera verfügbar sind, musste ich Timer 2 und GPIO2 zum Ansteuern des Servos und GPIO13 für die Wake-Funktionalität mit dem Kemet SS-430-Näherungssensor verwenden.

Der Grund für die Verwendung der ESP32-Kamera besteht darin, ein Bild aufzunehmen und in den Schlafmodus zu wechseln, wenn die Person den Raum oder einen nicht autorisierten Ort betritt. Das Bild wird im

SD-Karte. Um sofort auf den Eindringling zu reagieren, sendet der ESP32 eine E-Mail an die vorkonfigurierte E-Mail-ID. Dazu muss die ESP32 Mail-Clientbibliothek installiert sein. Gehen Sie zu Bibliotheken in der Arduino IDE verwalten und suchen Sie nach dem ESP32 Mail-Client und laden Sie ihn herunter. Sie benötigen eine funktionierende E-Mail-ID, deren Anmeldeinformationen Sie in den Code eingeben müssen, und später müssen Sie weniger sichere Apps aktivieren. Es ist besser, für dieses Projekt eine neue Gmail-ID zu erstellen.

Schritt 4: Proof of Concept testen

Für eine einfachere Explosionsansicht des Projekts dachte ich daran, die Dinge modular auf Acrylplatten zu montieren.

Dort hilft die Plastikbox für den Sensor, die Fehlauslöser zu reduzieren. Da die ESP-Kamera nach dem Fotografieren in den Ruhezustand wechselt, kann ich an der ESP32-Kamera keine digitalen Signalkonditionierungsvorgänge durchführen. Daher habe ich einen weiteren Mikrocontroller hinzugefügt, um den falschen Trigger und die Signalkonditionierung zu reduzieren und auch zum Antrieb des Servomotors.

Sie können entweder esp32 oder einen anderen Mikrocontroller verwenden, beides funktioniert.

Schritt 5: Endgültige Schaltpläne

Das Signal vom pyroelektrischen Sensor wird dem Transistor in einer Open-Collector-Konfiguration zugeführt, sobald das Signal kommt, wird der Transistor als Schalter aktiviert und verbindet somit GPIO 13 mit Masse und weckt die ESP32-Kamera auf

In Code-Repositorys ist Pyrolight-Code zusammen mit camera_pins.h für ESP32-Kamerareste 2 Codes zum Testen mit Arduino pro mini.

Detaillierte Schaltpläne und Kicad PCB finden Sie im GitHub-Repository.

Eigentlich hatte ich für dieses Projekt PCB aus China bestellt, aber wegen des Coronavirus-Ausbruchs nicht rechtzeitig erhalten. Also musste ich einen Aufwärtswandler und ein TP4056-Modul verwenden.

Schritt 6: Einbruchalarm

Als sich ein Einbrecher in der Nähe des Sensors befand, wachte dieser aus dem Schlaf auf, machte ein Foto und schickte eine Mail mit Anhang.

So sieht die Post aus. All dies kann nur wegen eines Näherungssensors erfolgen. Da das gesamte Gerät batteriebetrieben ist, können wir es überall hin mitnehmen. und schaffen unsere eigene intelligente und sichere Umgebung. Sie können ein Gehäuse in 3D drucken, um die Elektronik nach Bedarf anzupassen.

Hier ist ein gutes Design: Link

Schritt 7: Arbeitsvideo:

Ich habe eine richtige Leiterplattenabschirmung für esp32-Cam-Board mit USB zu UART und Anschlüssen für Servo und Pyrosensor hergestellt. Sie finden die Gerber-Dateien in meinem unten verlinkten Github-Repo.

Github

Schritt 8: Zukünftige Verbesserungen

1. Entwerfen eines 3D-gedruckten Gehäuses für das Projekt, damit es wie ein Produkt aussieht

2. Verbesserung der Akkuleistung

3. Analoge Signalaufbereitungsschaltung anstelle eines sekundären Mikrocontrollers.