Sichern Sie Ihr Smart Home intelligent - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Ich bewerbe mich um den sicheren und sicheren Wettbewerb. Wenn Sie mein instructable mögen, stimmen Sie bitte dafür ab! Ich zeige Ihnen, wie Sie Ihr Zuhause und seine Umgebung einfach und kostengünstig vollständig sichern können. Es enthält Segmente, in denen Sie lernen: 1. Konfigurieren Sie Ihr Fingerabdruck-Türschlosssystem2. Kontrollieren Sie Ihr Haus und Ihre Geräte, auch wenn Sie abwesend sind3. Konfigurieren Sie die Kameras so, dass sie einen großen Sichtbereich haben4. Verfolgen Sie gestohlene oder verlorene Geräte und Besitztümer5. Aktivieren Sie einige Alarmsysteme aufgrund bestimmter Reaktionen

Schritt 1: Komponenten

Für das Tracking-System:1x MKR GSM 1400 (https://www.store.arduino.cc) Für die Kamera:1x Arduino Uno1x Überwachungskamera1x 100 uF Kondensator2x PIR-Bewegungssensor1x ServoBreadboardFür das Fingerabdruck-Türschlosssystem:1x Arduino Uno1x Adafruit LCD (16 x 2)1x FPM1OA Fingerabdrucksensor (Adafruit)1x Motor1x Motortreiber9V Batterie (optional)2x 3,7V Akku1x LockVeroboardFür das Home Monitoring System:1x Arduino uno1x Ethernet Shield und RJ-45 Netzwerkkabel1x LM351x Summer1x LDR1x PIR Bewegungssensor4x Weiße LEDsBreadboard/ veroboardEinige der oben genannten Komponenten sind in jedem nahegelegenen Einzelhandelsgeschäft erhältlich, z. B. die LED, Batterien usw. Andere können bei AliExpress.com (https://aliexpress.com), ebay (ebay.com), Arduino (https:// /www.arduino.cc), Adafruit(https://www.adafruit.com) oder Amazon(https://www.amazon.com)

Schritt 2: Tools und Apps

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

Schritt 3: Komponentenübersicht

Das Arduino-Board verfügt über einen Mikrocontroller, der als Gehirn fungiert, er empfängt und sendet Signale für eine ordnungsgemäße Funktion. Das MKR GSM 1400 ist ein Arduino-Board, das GSM-Dienste wie Anrufen, Senden von Nachrichten usw. unterstützt. Eine SIM-Karte muss darauf installiert werden Ethernet-Schild wird normalerweise auf der Arduino-Platine montiert. Es wird für die Kommunikation über das Internet verwendet. Es verfügt über einen SD-Steckplatz, so dass auf die Daten einer SD-Karte zugegriffen werden kann. Die Tastatur wird zur Eingabe von Daten in ein System verwendet. Der L298N-Motortreiber wird zur Steuerung der Geschwindigkeit und Drehrichtung der Motoren verwendet. PIR-Bewegungssensor besteht aus drei Pins, Masse, Signal und Stromversorgung seitlich oder unten. Große PIR-Module betreiben ein Relais anstelle eines direkten Ausgangs. Servomotoren sind DC-Getriebemotoren mit einer darin integrierten Schaltung. Sie bestehen aus Gleichstrommotor, Getriebe, Potentiometer und Regelkreis. Normalerweise verwendet, um Geräte in einen erforderlichen Winkel zu drehen. LM35 ist ein Präzisions-IC-Temperatursensor, dessen Ausgang proportional zur Temperatur (in Grad Celsius) ist. LDR ist ein lichtabhängiger Widerstand, der erkennen kann, ob ein Ort dunkel ist oder nicht. LCD ist als Anzeigegerät verwendet. Es zeigt alphanumerische Zeichen an. Der Fingerabdrucksensor FPM1OA ist ein Sensor, der Fingerabdrücke bestimmt und erkennt. Es wird für Sicherheitszwecke verwendet.

Schritt 4: Elektrische Verkabelung der Fingerabdrucksperre

Wie im Schaltplan zu sehen, sollten alle Pins entsprechend verbunden werden. Ich habe die 3,7-V-Batterie zur Stromversorgung des Motors verwendet und den USB-Anschluss zur Stromversorgung der Arduino-Platine verwendet. Die 9-V-Batterie kann auf Wunsch oder als Backup verwendet werden. Das an das Arduino-Board angeschlossene LCD wird für die Interaktion verwendet. Die IDs werden über die mit dem Arduino-Board verbundene Tastatur eingegeben. Der Fingerabdrucksensor prüft auf Gültigkeit, auch an das Arduino-Board angeschlossen. Und schließlich dreht sich der vom L298N-Modul gesteuerte Gleichstrommotor im oder gegen den Uhrzeigersinn. Beachten Sie, dass das Schloss am Motor befestigt ist und die Drehung des Motors die Tür öffnet/schließt. Es gibt mehrere Schlösser auf dem Markt, besorgen Sie sich einfach ein passendes.

Schritt 5: Fingerabdruck-Sperrcode und Bedienung

Für die richtige Ansicht können alle in dieser Anleitung verwendeten Codes hier abgerufen werden (https://drive.google.com/file/d/1CwFeYjzM1lmim4NhrlxIwW-xCREJmID6/view?usp=sharing). Ich habe jeden Abschnitt der Codes aus Gründen der Übersichtlichkeit kommentiert. Zu Beginn habe ich den „Enroll“-Code aus der Fingerabdruckbibliothek hochgeladen und einen Fingerabdruck hinzugefügt. Nach dem Hochladen des Codes wartet das System darauf, dass ein Finger auf den Sensor gelegt wird. Kein Fingerabdruck für jemanden im Inneren erforderlich, das Drücken der Tastatur öffnet die Tür. Aber für Leute, die hereinkommen, wird der Fingerabdruck auf Gültigkeit überprüft, wenn er gültig ist, öffnet sich das Schloss und es wird eine Nachricht angezeigt, die den mit der Fingerabdruck-ID gepaarten Namen enthält, sonst bleibt die Tür verschlossen. Lassen Sie uns den Code überprüfen!Die erste Zeile zum Setup ()-Funktion dient nur dazu, die Bühne fertig zu machen. Zuerst habe ich die Bibliotheken eingefügt, die ich brauchte. (Alle Bibliotheken sind in den obigen Link eingebettet) Konfigurierte dann die Datenübertragungspins für meinen Fingerabdrucksensor. Ich habe dann die im Schaltplan verwendeten Pins definiert: dh die Pins für den Fingerabdrucksensor, das L298N-Treibermodul, das LCD. I auch einige Arrays, Zeichen und Ganzzahlen deklariert. Auch der Passcode, der standardmäßig 0000 lautet, kann geändert werden. Ich habe auch die Tastatur konfiguriert, indem ich die Anzahl der Zeilen und Spalten identifiziert habe; und seine Charaktere. Dann habe ich die digitalen Pins definiert, mit denen es verbunden war. Dann habe ich das Fingerabdruckmodul mit der Bibliothek konfiguriert und die Variable 'id' deklariert. Als nächstes kommt die setup () -Funktion, die nur einmal ausgeführt wird, wenn das System eingeschaltet ist Rate der seriellen Kommunikation bis 9600; und der des Fingerabdrucks auf 57600. Ich habe die Pin-Modi des L298N-Treibers auf 'OUTPUT' konfiguriert. Ich habe die Größe des LCDs bestimmt, den Bildschirm gelöscht und "Standby" angezeigt. Dann folgte die loop()-Funktion, bei der die Ausführung erfolgt Eingabezeichen: Wenn es 'A' ist, bedeutet dies, dass eine neue Vorlage hinzugefügt werden soll. Daher wird ein Passcode angefordert, der auf 0000 gesetzt ist (kann geändert werden), wenn er nicht übereinstimmt, wird "Wrong Passcode" angezeigt. Wenn es 'B' ist, wird die Tür für 6 Sekunden zum Verlassen geöffnet. Dann " Finger platzieren" wird danach angezeigt. Nach der Schleife() sind die OpenDoor() und CloseDoor() zum Öffnen und Schließen der Tür. Als nächstes kommt die Funktion getPasscode(). Es ruft den eingegebenen Passcode ab und speichert ihn im c[4]-Array und vergleicht, ob er korrekt ist. Als nächstes kommen die Funktionen Enrolling() und getFingerprintEnroll() zum Registrieren einer neuen ID mit den Funktionen readnumber() und getImage(). Danach werden „Finger platzieren“und „Finger entfernen“angezeigt, wenn der Finger platziert oder entfernt werden soll. Ich habe die normale Fingerabdruck-Scanning-Methode verwendet, dh das Bild desselben Fingers wird zweimal aufgenommen. Die Funktion readnumber() ruft die ID-Nummer als 3-stelliges Format ab und gibt die Nummer an die Registrierungsfunktion zurück. Beachten Sie, dass der ID-Bereich von 1 bis 127 reicht. Schließlich kommt die Funktion getFingerprintIDez(), die ich in der Schleife aufgerufen habe. Es scannt einen Fingerabdruck und gewährt ihm Zugriff, wenn er erkannt wird. Wenn der Fingerabdruck nicht erkannt wird, wird „Zugriff verweigert“angezeigt, nach 3 Sekunden wird erneut die Meldung „Finger platzieren“angezeigt. Dann geht die Tür auf. Türen sind jetzt gesichert, es bleibt die Umgebung und das Innere des Hauses.

Schritt 6: Erweitern der Reichweiten der Kameras

Kameras werden sowohl im Innen- als auch im Außenbereich verwendet, aber manchmal sind die Sicht- und Drehbereiche nicht günstig. Dies macht die Sicherheit möglicherweise nicht ausreichend, wenn nicht mehr installiert werden. Anstatt also bis zu drei Kameras zu verwenden, wo eine verwendet werden kann, habe ich einen Ständer für die Kameras entworfen. Dieser Ständer dreht die Kamera in verschiedene Winkel. Dies ermöglicht mir also einen Sichtbereich von mehr als 230 Grad. Dies spart auch die Kosten für unnötige Kameras und unnötige Fehlersuche. So habe ich es ausgearbeitet: Ich habe den Servomotor und die PIR-Bewegungssensoren verwendet. Ich habe eine Basis bekommen und das Servo darin installiert. Dann installierte ich zwei PIR-Bewegungssensoren. Ich habe eine größere Basis, um die Verkabelung aufzunehmen. Ich habe eine Platte am Servo befestigt und die Kamera darauf platziert, sodass das Servo die Kamera dreht. Der 3D-Drucker wurde verwendet, um den Kunststoffständer und die Platte zu drucken. Daher dreht sich das Servo in die Richtung des PIR-Bewegungssensors, der die Bewegung erfasst.

Schritt 7: Das Motion-Following-Kamera-Schaltungsdesign

Die Bewegungssensoren sind mit dem Arduino Uno verbunden, mit VCC an 5V, GNG an GND und dem Signalpin an Pins 2 und 3. Das Servo ist an Pin 4 angeschlossen. Der 100-uF-Kondensator ist zwischen GND und VCC des Servos angeschlossen. Hinweis: Der Motortreiber kann auch zum Antrieb des Servos verwendet werden.

Schritt 8: Der rotierende Kameracode

Ich habe die benötigte Bibliothek eingefügt und dann ein Servo-Objekt erstellt. Als nächstes habe ich die Pins für PIR-Sensoren definiert. Dann habe ich den Drehwinkel der Kamera deklariert und den vorherigen und aktuellen Zustand des Servos initialisiert loop () habe ich Variablen deklariert, um die Daten an den Pins zu erhalten. Dann wird der Zustand der Bewegungssensoren bestimmt, um zu wissen, wohin sie sich wenden müssen. Bei einer Zustandsänderung wird der Drehwinkel auf den entsprechenden Zustand eingestellt; sonst wird die Position beibehalten. Schließlich setze ich vorher auf den aktuellen Zustand und die Schleife beginnt von vorne.

Schritt 9: Steuern von Haus und Geräten

Um die Sicherheit des Hauses zu verstärken, habe ich das Ethernet-Modul, LDR, LM35 und den Bewegungssensor verwendet, um mit dem Haus auf dem richtigen Weg zu sein. Mit diesen konnte ich: a) Geräte über das Ethernet steuern; b) den Status der Umgebung wie die Temperatur usw. kennen; c) wissen, ob sich jemand im Haus befindet.

Schritt 10: Die Verdrahtung und Schaltung

Das Ethernet-Shield ist auf dem Arduino Uno montiert. Das RJ-45-Netzwerkkabel wird für den Router-Anschluss oder das Modem benötigt. Der Summer, der Bewegungssensor, die LED-Lampe werden an die digitalen Pins 2, 3 und 6 angeschlossen. Ich habe die LED-Lampe durch paralleles Löten von 4 hellen LEDs auf einem Veroboard hergestellt. dann umschloss es mit einem transparenten Plexiglas. Die beiden Ausgangsdrähte gehen zum Stromkreis. (Ein ähnliches ist auf dem Markt erhältlich). Der LDR und LM35 sind mit den analogen Pins 0 und 1 verbunden. Die anderen Pins gehen an GND, der dritte Pin für den PIR und LM35 geht an die Stromversorgung.

Schritt 11: Home Control Code und Bedienung

Ich habe die Bibliotheken eingefügt, die den Buzzer, PIR-Sensor, LED, LDR, LM35-Pins definiert haben. Die MAC-Adresse befindet sich auf dem Schild, sie sollte korrekt angegeben werden. Die IP-Adresse sollte ebenfalls angegeben werden. Als nächstes kommt die Request-Variable und die Webserver-Adresse. Als nächstes ist die setup()-Funktion, ich habe die Pin-Modi konfiguriert und die Server- und Ethernet-Shield-Verbindungen initialisiert. In der loop()-Funktion habe ich eine Variable deklariert, Funktionen aufgerufen und Messwerte bei Eingänge. Dann wird die Helligkeit der Räume überprüft, ob das Licht eingeschaltet ist. Dann werden Clients abgehört und die HTTP-Anfrage wird ebenfalls überprüft. Was danach kommt steuert die Webseitenanzeige, zeigt den Raumstatus und Schaltflächen zum Ausführen einiger Aktionen. Nach der Schleife kommen einige Funktionen zur Lichtsteuerung: Die onLight()-Funktion schaltet das Licht auf maximale Helligkeit. Die offLight()-Funktion schaltet das Licht aus dimLight() Funktion das Licht auf ein Viertel seiner Helligkeit ein.

Schritt 12: Tracking-Geräte

Ich habe ein Sicherheitssystem entwickelt, das die Position meiner Geräte auf meinem Smartphone per SMS mit einem Google Maps-Link abrufen kann. Ich habe einen Arduino MKR GSM 1400, eine Antenne und einen LiPo-Akku verwendet. Eine funktionierende SIM-Karte ist ebenfalls erforderlich. PIN, APN und andere Zugangsdaten sind erforderlich, um eine Verbindung zum Netzwerk herzustellen. Als ich eine SMS mit dem Anforderungszeichen gesendet habe, habe ich eine SMS erhalten, die den Längen- und Breitengrad sowie den Google Maps-Link enthält das Board mit der eingelegten SIM-Karte, dann wird der Akku wie in der Abbildung oben gezeigt an den JST-Anschluss angeschlossen. Danach kann er an jedes Gerät angeschlossen werden, damit er bei Diebstahl oder Verlust wiederhergestellt werden kann.

Schritt 13: Der Arbeitscode

Der erste Abschnitt besteht darin, die benötigten Bibliotheken zu importieren. Dann kommen die PIN, der APN, der Benutzername und das Passwort. Diese sollte gefüllt werden. Als nächstes ist die setup() Funktion, das Location-Objekt wird initialisiert und die Datenverbindung wird aufgebaut die richtige Anforderungsnachricht eingegeben wird, die hier „T“ist, wenn das Zeichen korrekt ist, wird eine SMS mit dem Gerätestandort gesendet. Hinweis: Das Anforderungszeichen kann geändert werden. Um den Stromverbrauch zu minimieren, wird das Board für 70 Sekunden in den Ruhezustand versetzt. Die getLocation() erhält die Koordinaten über das Mobilfunknetz, wenn neue Koordinaten verfügbar sind, aktualisiert sie diese. Die Funktion connectNetwork() verwendet den gsmAccess.begin und gprs.attachGPRS-Methoden, um das Board mit dem Datennetzwerk zu verbinden.

Schritt 14: Finalisierung

Die Implementierung der oben genannten Systeme macht einen sicher. Es ist ein technisch angetriebenes System, daher leicht zu steuern. Beachten Sie, dass zur Maximierung des Stromverbrauchs USB-Anschlüsse anstelle der Batterien verwendet werden können (sofern die Anschlüsse verfügbar sind). Ich habe die Codes zum besseren Verständnis und zur korrekten Funktionalität ausführlich kommentiert, also auch die Arbeitsprinzipien. Vergessen Sie nicht, die Bibliotheken in das richtige Verzeichnis zu extrahieren. Auch Sicherheitskameras sollten mit Bedacht so installiert werden, dass sie sich mit der Umgebung tarnen. Tschüss, ich wünsche Ihnen einen sicheren Tag im Voraus.