سوئیچ بدون لمس هوشمند: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

نیاز به رعایت فاصله اجتماعی و اقدامات بهداشتی ایمن مانند استفاده از مواد ضدعفونی کننده پس از استفاده از محیط های عمومی مانند شیرآلات ، کلیدها و غیره برای کاهش شیوع ویروس کرونا بسیار ضروری است. بنابراین نیاز فوری در نوآوری شامل عوامل بدون لمس برای تسهیل اقدامات مانند فعال کردن شیرها ، سوئیچ ها و غیره وجود دارد.

در این پروژه ، من می خواهم ایده خود را در مورد نمونه اولیه برای فعال کردن سوئیچ با استفاده از سنسور مجاورت بحث کنم. مواردی که هنگام طراحی چیزی که در این شرایط سخت کمک می کند باید در نظر گرفته شود ، عمدتا ایجاد تغییرات زیربنایی بسیار کمتر است. بنابراین راه حل باید بهینه سازی شود و احتمالاً می تواند بر روی تابلو نصب شود تا سوئیچ را بر اساس حرکت دست یا حضور بر اساس حساسیت فعال کند. ویژگیهای عمده عبارتند از ،

• 200 ساعت عمر باتری ،
• دوربین امنیتی که از ورود فردی به اتاق عکس می گیرد
• خواب عمیق برای صرفه جویی در باتری
• قابل حمل
• ارسال هشدارهای ایمیل

تدارکات

1. سنسور مجاورت [من از KEMET SS-430 استفاده می کنم] می تواند هر سنسور مجاورت باشد

2. ESPCam32 برای عکسبرداری و ارسال نامه

3. باتری لیتیوم یونی 1000mAh

4. USB - شارژر Li -ion TP4056

5. تقویت مدار 3.7V تا 5V

6. مقاومت 10k و 1k

7. ترانزیستور BC547

8. موتور سروو SG90

9. Arduino pro mini

مرحله 1: بیایید شروع کنیم

در پروژه ما ، سنسور چیزی نیست جز یک سنسور مجاورت کوچک توسط KEMET ، SS-430

همانطور که در شکل نشان داده شده است ، داده های سنسور دارای 2 پالس ساعت 200 میلی ثانیه ای هستند.

در شکل بالا ، پالسهای 2 200 میلی ثانیه ای هستند که حضور انسان را نشان می دهند و سایر پالس های ساعت به دلیل فعال شدن کاذب شکل می گیرند. این تحریک کاذب از زمانی که من با سنسور بدون لنز یا پوشش دیگر آزمایش می کردم رخ می دهد. پس از استفاده از محفظه پلاستیکی برای محکم کردن سنسور ، تحریک کاذب به شدت کاهش یافت.

مرحله 2: بیایید روی Breadboard آزمایش کنیم

برای آزمایش ، من فقط از میکروکنترلر (Arduino Uno) و سنسور و LED استفاده کردم. بعد از ساعت ها خواندن مقادیر سنسور روی مانیتور سریال و کالیبراسیون آن ، من با یک کد کوچک به درستی حضور یک انسان را در مقابل آن تشخیص دادم.

مرحله 3: اتصال سروو به ESP32Cam به سروو

با تعداد محدود پین های موجود در دوربین ESP32 ، مجبور شدم از تایمر 2 و GPIO2 برای هدایت سروو و GPIO13 برای عملکرد بیداری با استفاده از سنسور مجاورت Kemet SS-430 استفاده کنم.

دلیل استفاده از دوربین ESP32 گرفتن عکس و رفتن به حالت خواب هنگام ورود فرد به اتاق یا مکان غیر مجاز است. تصویر در برنامه ذخیره می شود

کارت SD. برای اقدام فوری در برابر مزاحم ، ESP32 یک ایمیل به شناسه ایمیل از پیش تنظیم شده ارسال می کند. برای نصب ، به کتابخانه سرویس گیرنده ایمیل ESP32 نیاز دارید. به مدیریت کتابخانه ها در Arduino IDE بروید و سرویس گیرنده ESP32 Mail را جستجو کرده و بارگیری کنید. شما به یک شناسه ایمیل فعال نیاز دارید که اعتبار آن را باید در کد قرار دهید و بعداً باید Less Secure Apps را فعال کنید. بهتر است برای این پروژه یک شناسه Gmail جدید ایجاد کنید.

مرحله 4: آزمایش اثبات مفهوم

برای یک دید ساده تر از پروژه ، من فکر کردم که چیزها را روی ورق اکریلیک به صورت مدولار مونتاژ کنم.

در آنجا جعبه پلاستیکی سنسور به کاهش محرک های کاذب کمک می کند. از آنجا که دوربین ESP پس از گرفتن عکس به خواب می رود ، نمی توانم عملیات تنظیم سیگنال دیجیتال را بر روی دوربین ESP32 انجام دهم. بنابراین من یک میکروکنترلر دیگر برای کاهش ماشه و تنظیم سیگنال کاذب و همچنین رانندگی سرو موتور اضافه کردم.

می توانید از esp32 یا میکروکنترلر دیگری استفاده کنید.

مرحله 5: نمودارهای نهایی

هنگامی که سیگنال می آید ترانزیستور به عنوان سوئیچ فعال می شود ، سیگنال سنسور پیرالکتریک به ترانزیستور داده می شود و از این رو GPIO 13 را به زمین متصل می کند و دوربین ESP32 را بیدار می کند.

در مخازن کد ، کد Pyrolight به همراه camera_pins.h برای ESP32 استراحت دوربین 2 کد برای آزمایش با Arduino pro mini است.

لطفاً نمودارهای دقیق و Kicad PCB را در مخزن GitHub بیابید.

در واقع من برای این پروژه PCB را از چین سفارش داده بودم ، اما به دلیل شیوع ویروس کرونا آن را به موقع دریافت نکردم. بنابراین مجبور شدم از مبدل تقویت کننده و ماژول TP4056 استفاده کنم.

مرحله 6: هشدار مزاحم

هنگامی که مزاحمی در نزدیکی سنسور وجود داشت ، از خواب بیدار شد و عکس گرفت و نامه ای با پیوست ارسال کرد.

در اینجا ظاهر این نامه چگونه است. همه اینها فقط به دلیل وجود سنسور مجاورت قابل انجام است. از آنجایی که کل دستگاه از باتری استفاده می کند ، به ما اجازه می دهد همه جا را حمل کنیم. و یک محیط هوشمند و ایمن برای خود بسازیم. در صورت لزوم می توانید محفظه ای را چاپ کنید تا با وسایل الکترونیکی مناسب باشد.

در اینجا یک طرح خوب وجود دارد: پیوند

مرحله 7: فیلم کار:

من یک محافظ PCB مناسب برای برد بادامک esp32 با USB به UART و اتصالات برای سروو و سنسور pyro ساختم. فایل های Gerber را در repo Github من که در زیر پیوند خورده است ، پیدا کنید.

Github

مرحله 8: پیشرفت های آینده

1. طراحی یک مورد چاپ شده سه بعدی برای پروژه به منظور شبیه ساختن آن به یک محصول

2. بهبود عملکرد باتری

3. مدار تهویه سیگنال آنالوگ به جای میکروکنترلر ثانویه.