אבטח את הבית החכם שלך בצורה חכמה: 14 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

אני מתחרה בתחרות בטוחה ומאובטחת. אם אתה אוהב את ההנחיה שלי אנא הצביע עבורו! אני אראה לך כיצד בקלות ובזול לאבטח את הבית שלך וסביבתו. הוא מכיל קטעים שבהם תלמד כיצד: 1. הגדר את מערכת נעילת דלת טביעת האצבע שלך 2. שלוט בבית ובמכשירים שלך גם אם אתה נעדר 3. הגדר מצלמות כך שיהיה להם טווח צפייה גדול 4. עקוב אחר מכשירים וחפצים גנובים או אבודים 5. הפעל מערכות אזעקה מסוימות עקב תגובות מסוימות

שלב 1: רכיבים

למערכת המעקב: 1x MKR GSM 1400 (https://www.store.arduino.cc) עבור המצלמה: 1x Arduino Uno1x מצלמת אבטחה 1x 100 uF קבלים 2x PIR חיישן תנועה 1x ServoBreadboard עבור מערכת נעילת דלת טביעת האצבע: 1x Arduino Uno1x LCD Adafruit (16 x 2) 1x חיישן טביעות אצבע FPM1OA (Adafruit) 1x מנוע 1x נהג מנוע 9V סוללה (אופציונלי) 2x 3.7V נטענת 1x LockVeroboard עבור מערכת הניטור הביתית: 1x מגן Arduino uno1x Ethernet וכבל רשת RJ-45 1x LM351x זמזם 1x LDR1x חיישן תנועה לבן/ לד כמה מהרכיבים הנ ל ניתן להשיג בכל חנות קמעונאית קרובה, למשל LED, סוללות וכו '. אחרים ניתן להשיג ב- AliExpress.com (https://aliexpress.com), ebay (ebay.com), Arduino (https:/ /www.arduino.cc), Adafruit (https://www.adafruit.com) או אמזון (https://www.amazon.com)

שלב 2: כלים ואפליקציות

מדפסת תלת מימד מולטי ברזל מולח דבק APPS: Arduino IDE (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)Fritzing (https://fritzing.org/download)

שלב 3: סקירת רכיבים

ללוח הארדואינו יש מיקרו -בקר המתפקד כמוח, הוא מקבל ושולח אותות לתפקוד תקין. לוח ה- MKR GSM 1400 הוא לוח ארדואינו התומך בשירותי GSM כמו שיחות, שליחת הודעות וכו 'יש להתקין עליו כרטיס סים. מגן אתרנט מותקן בדרך כלל על לוח הארדואינו. הוא משמש לתקשורת דרך האינטרנט. יש לו חריץ SD כך שניתן לגשת לנתונים בכרטיס SD. לוח המקשים משמש להזנת נתונים למערכת. נהג המנוע L298N משמש לשליטה על מהירות וכיוון הסיבוב של המנועים. חיישן תנועה PIR מורכב מ שלושה סיכות, קרקע, אות וכוח בצד או בתחתית. מודולי PIR בגודל גדול מפעילים ממסר במקום פלט ישיר. מנועי סרווו הם מנועי DC מכוונים עם מעגל משולב בתוכם. הם מורכבים ממנוע DC, תיבת הילוכים, פוטנציומטר ומעגל בקרה. בדרך כלל משתמשים בו כדי להפוך מכשירים לזווית נדרשת. LM35 הוא חיישן טמפרטורה מדויק של IC עם הפלט שלו ביחס לטמפרטורה (במעלות צלזיוס). LDR הוא נגד תלוי אור, הוא יכול לדעת אם המקום חשוך או לא. LCD הוא משמש כמכשיר תצוגה. הוא מציג תווים אלפאנומריים. חיישן טביעות האצבעFPM1OA הוא חיישן הקובע וחוש טביעות אצבע. הוא משמש לצורכי אבטחה.

שלב 4: נעילת טביעות אצבע חיווט חשמלי

כפי שניתן לראות בתרשים המעגל, כל הסיכות צריכות להיות מחוברות בהתאם. השתמשתי בסוללת 3.7V כדי להניע את המנוע, והשתמשתי במחבר ה- USB כדי להניע את לוח ה- Arduino. ניתן להשתמש בסוללת 9V אם תרצה או כגיבוי. ה- LCD המחובר ללוח ה- Arduino משמש לאינטראקציה. מזהים נכנסים באמצעות לוח המקשים המחובר ללוח Arduino. חיישן טביעות האצבע בודק את תוקפו, מחובר גם ללוח Arduino. ולבסוף, מנוע ה- DC הנשלט על ידי מודול L298N מסתובב בכיוון השעון או נגד כיוון השעון. שים לב שהנעילה מחוברת למנוע והסיבוב של המנוע פותח/סוגר את הדלת. ישנם מספר מנעולים בשוק, פשוט קנה מנעול מתאים.

שלב 5: קוד נעילת טביעות אצבע ותפעול

לתצוגה נכונה ניתן להשיג כאן את כל הקודים המשמשים בהוראה זו (https://drive.google.com/file/d/1CwFeYjzM1lmim4NhrlxIwW-xCREJmID6/view?usp=sharing). הערתי על כל חלק מהקודים להבהרה. כדי להתחיל, העליתי את הקוד "הרשמה" מספריית טביעות האצבע והוספתי טביעת אצבע. לאחר העלאת הקוד, המערכת ממתינה להנחת אצבע על החיישן. אין צורך בטביעת אצבע למישהו בפנים, לחיצה על לוח המקשים פותחת את הדלת. אבל עבור אנשים שנכנסים, טביעת האצבע נבדקת אם היא תקפה, אם היא תקפה, הנעילה תיפתח ותוצג הודעה המכילה את השם המשויך לזהות טביעת האצבע, אחרת הדלת נשארת נעולה. נבדוק את הקוד! השורה הראשונה להגדרה הפונקציה () היא רק להכין את הבמה. ראשית, כללתי את הספריות שהייתי צריך. (כל הספריות מוטמעות בקישור למעלה) לאחר מכן הגדרתי את סיכות העברת הנתונים עבור חיישן טביעות האצבע שלי. לאחר מכן הגדרתי את הסיכות המשמשות בתרשים המעגלים: כלומר הסיכות לחיישן טביעות אצבע, מודול הנהג L298N, ה- LCD. I גם הכריז על כמה מערכים, תווים ומספרים שלמים. גם את קוד הסיסמה, שהוא 0000 כברירת מחדל, אם כי ניתן לשנות אותו. הגדרתי גם את לוח המקשים על ידי זיהוי מספר השורות והעמודות שלו; והדמויות שלה. לאחר מכן הגדרתי את הפינים הדיגיטליים שאליהם הוא מחובר. לאחר מכן הגדרתי את מודול טביעת האצבע עם הספרייה והצהרתי על המשתנה 'id'. הבא הוא פונקציית ההתקנה () שפועלת רק לאחר מכן כשהמערכת מופעלת. הגדרתי את השידור. שיעור התקשורת הטורית ל 9600; וזה של טביעת האצבע ל- 57600. הגדרתי את מצבי סיכת הנהג L298N ל- 'OUTPUT'. קבעתי את גודל ה- LCD, ניקיתי את המסך והצגתי "המתנה". תו קלט: אם הוא 'A', המשמעות היא שתבנית חדשה רוצה להוסיף. לכן, תתבקשו קוד סיסמה המוגדר ל -0000 (ניתן לשנות), אם הוא אינו תואם יוצג "קוד סיסמה שגוי". אם הוא 'B', הדלת תיפתח למשך 6 שניות ליציאה. לאחר מכן " מקום האצבע "מוצג לאחר. לאחר הלולאה () הם הפתוחהדלת () וסגירת הדלת () לפתיחה וסגירה של הדלת. להלן הפונקציה getPasscode (). הוא מקליד את קוד הסיסמה ושומר אותו במערך c [4] ומשווה אם הוא נכון. הבא הוא הפונקציות Enrolling () ו- getFingerprintEnroll () המשמשות לרישום מזהה חדש באמצעות הפונקציות readnumber () ו- getImage (). לאחר מכן, "הצבת אצבע" ו"הסרת אצבע "יוצגו כאשר יש להניח או להסיר אצבע. השתמשתי בשיטת סריקת טביעות האצבע הרגילה, כלומר התמונה של אותה אצבע נלקחת פעמיים. הפונקציה readnumber () מקבלת את מספר הזיהוי בתבנית של 3 ספרות ומחזירה את המספר לפונקציית הרישום. שימו לב שטווח הזיהוי הוא מ -1 עד 127. לבסוף מגיעה הפונקציה getFingerprintIDez (), קראתי לזה בלולאה. הוא סורק טביעת אצבע ונותן לה גישה אם היא מזוהה. אם טביעת האצבע לא מזוהה, מוצגת "גישה נדחתה", לאחר 3 שניות תוצג שוב הודעת "מקום אצבע". עבור טביעת אצבע מזוהה, מוצגת הודעת "ברוך הבא" ומזהה שלה. ואז הדלת נפתחת. הדלתות מאובטחות כעת, היא נשארת הסביבה ובתוך הבית.

שלב 6: הרחבת טווחי המצלמות

מצלמות משמשות הן בפנים והן בחוץ אך לפעמים טווח הצפייה והסיבוב אינם נוחים. זה אולי לא יגרום לאבטחה להיות מספיק צמודה, אלא אם כן מותקנים יותר. אז במקום להשתמש עד שלוש מצלמות שבהן ניתן להשתמש באחת, עיצבתי מעמד למצלמות. מעמד זה מסובב את המצלמה לזוויות שונות. אז זה מאפשר לי לקבל יותר מ 230 מעלות צפייה. זה גם חוסך את העלות של מצלמות מיותרות ופתרון בעיות מיותר. כך הסתדרתי: השתמשתי במנוע סרוו ובחיישני תנועה PIR. קיבלתי בסיס והתקנתי בו את הסרוו. לאחר מכן התקנתי שני חיישני תנועה PIR. קיבלתי בסיס גדול יותר להכיל את החיווט. הצמדתי צלחת על הסרוו והנחתי עליה את המצלמה כך שהסרוו יסובב את המצלמה. מדפסת התלת מימד שימשה להדפסת המעמד והצלחת מפלסטיק..

שלב 7: התנועה בעקבות עיצוב מעגל המצלמה

חיישני התנועה מחוברים ל- arduino uno, עם VCC ל- 5V, GNG ל- GND וסיכת האות לפינים 2 ו- 3. הסרוו מחובר לפין 4. קבל 100 uF מחובר בין ה- GND של ה- servo ל- VCC. הערה: ניתן להשתמש בנהג המנוע גם להנעת סרוו.

שלב 8: קוד המצלמה המסתובבת

כללתי את הספרייה הדרושה ואז יצרתי אובייקט סרוו. לאחר מכן הגדרתי את ה- Pins לחיישני PIR. לאחר מכן הכרזתי על זווית הסיבוב של המצלמה ואתחל את המצב הקודם והנוכחי של הסרוו. בפונקציית ההתקנה () חיברתי את סיכת הסרוו והגדרתי את pinModes לחיישני PIR, ולאחר מכן הגדרתי את המצלמה לאמצע. פונקציית loop (), הכרזתי על משתנים כדי לקבל את הנתונים בפינים. לאחר מכן קבע את מצב חיישני התנועה כדי לדעת לאן לפנות. אם יש שינוי במצב, זווית הסיבוב מוגדרת למצב המתאים; עמדה אחרת נשמרת. לבסוף, הגדרתי את הקודם למצב הנוכחי והלולאה מתחילה מחדש.

שלב 9: שליטה בבית ומכשירי חשמל

כדי לחזק את אבטחת הבית, השתמשתי במודול ה- Ethernet, LDR, LM35 וחיישן התנועה כדי להיות במסלול עם הבית. בעזרת אלה, הצלחתי: א) לשלוט במכשירים באמצעות אתרנט; ב) לדעת את מצב הסביבה כמו הטמפרטורה וכו '; ג) לדעת אם מישהו נמצא בבית.

שלב 10: החיווט והמעגל

מגן ה- Ethernet מותקן על ה- Arduino Uno. כבל הרשת RJ-45 נדרש לחיבור נתב או מודם. הזמזם, חיישן התנועה, נורת ה- LED מחוברים לפינים הדיגיטליים 2, 3 ו- 6. עשיתי את נורת הלד על ידי הלחמה של 4 נוריות בהירות במקביל על veroboard, ואז סגרה אותו בפרספקס שקוף. שני חוטי הפלט עוברים למעגל. (ניתן להשיג אחד דומה בשוק). LDR ו- LM35 מחוברים לסיכות האנלוגיות 0 ו- 1. הסיכות האחרות עוברות ל- GND, הפין השלישי ל- PIR ו- LM35 עובר לאספקת החשמל.

שלב 11: קוד בקרת הבית ותפעולו

כללתי את הספריות, הגדרתי את באזר, חיישן PIR, LED, LDR, LM35. כתובת ה- MAC נמצאת על המגן, יש לציין אותה כראוי. יש לציין גם את כתובת ה- ip. הבא הוא משתנה הבקשה וכתובת שרת האינטרנט. הבא הוא פונקציית ההתקנה (), הגדרתי את מצבי הסיכה ואתחלתי את חיבורי השרת ו- Ethernet shield. תשומות. לאחר מכן נבדקת בהירות החדרים אם יש להדליק את האור. לאחר מכן מאזינים ללקוחות ובודקת גם בקשת http. מה שבא לאחר שולט בתצוגת דף האינטרנט המציג את מצב החדר ולחצנים לביצוע פעולות מסוימות. לאחר הלולאה מגיעות כמה פונקציות לבקרת אור: הפונקציה onLight () על האור עד הבהירות המקסימלית שלה. הפונקציה offLight () כבויה את האור. dimLight () פועל על האור עד רבע מהבהירות שלו.

שלב 12: התקני מעקב

תכננתי מערכת אבטחה שיכולה לקבל את המיקום של המכשירים שלי בסמארטפון שלי באמצעות SMS עם קישור למפות Google אליו. השתמשתי ב- Arduino MKR GSM 1400, אנטנה וחבילת סוללות LiPo. נדרש גם כרטיס SIM עובד. PIN, APN ואישורים אחרים נדרשים כדי להתחבר לרשת. כאשר שלחתי SMS עם תו הבקשה, קיבלתי הודעת SMS המכילה את האורך והרוחב ואת הקישור של מפות Google. כדי להגדיר אותה, האנטנה מחוברת הלוח עם כרטיס ה- SIM מוכנס, ואז הסוללה מחוברת למחבר JST כפי שניתן לראות בתרשים לעיל.לאחר מכן ניתן לחבר אותו לכל מכשיר כך שאם הוא נגנב או הולך לאיבוד ניתן לשחזר אותו.

שלב 13: קוד העבודה

החלק הראשון הוא ייבוא ספריות נחוצות ואז מגיע ה- PIN, ה- APN, שם המשתמש והסיסמה. יש למלא זאת. הבא היא פונקציית ההתקנה (), אובייקט המיקום מאתחל וחיבור הנתונים נוצר. לאחר הפונקציה לולאה () נקראה הפונקציה getLocation (), אם מתקבלת SMS נבדק אם מזינים את הודעת הבקשה הנכונה, שכאן "T", אם התו נכון, נשלח SMS המכיל מיקום המכשיר. הערה: ניתן לשנות את תו הבקשה. על מנת למזער את צריכת החשמל, הלוח נמצא במצב שינה במשך 70 שניות. GetLocation () מקבל את הקואורדינטות על ידי רשת סלולרית, אם יש קואורדינטות חדשות הוא מעדכן אותו. הפונקציה connectNetwork () משתמשת ב- gsmAccess.התחילו ושיטות gprs.attach GPRS לחיבור הלוח לרשת הנתונים.

שלב 14: סיום

יישום המערכות הנ ל הופך את האדם לאבטח. זוהי מערכת מונעת טכנית, ולכן קלה לשליטה. שים לב שכדי למקסם את צריכת החשמל, ניתן להשתמש ביציאות USB במקום הסוללות (אם היציאות זמינות). הערתי באופן מקיף על הקודים להבנה קלה ופונקציונליות נכונה., כך גם עקרונות העבודה. אל תשכח לחלץ את הספריות לספרייה הנכונה. כמו כן, מצלמות אבטחה צריכות להיות מותקנות בחוכמה באופן שיסתוותו עם הסביבה.