خانه هوشمند خود را هوشمندانه ایمن کنید: 14 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

من برای مسابقه ایمن و مطمئن رقابت می کنم. اگر از دستورالعمل من خوشتان می آید لطفاً به آن رای دهید! من به شما نشان خواهم داد که چگونه می توانید خانه و محیط اطراف خود را به آسانی و با کمترین هزینه ایمن کنید. شامل بخشهایی است که در آن نحوه انجام کار را خواهید آموخت: سیستم قفل در اثر انگشت خود را پیکربندی کنید 2. خانه و لوازم خود را حتی در صورت غیبت کنترل کنید 3. دوربین ها را طوری تنظیم کنید که محدوده دید وسیعی داشته باشند 4. دستگاهها و وسایل به سرقت رفته یا گم شده را ردیابی کنید 5. برخی از سیستم های هشدار را به دلیل واکنش های خاص فعال کنید

مرحله 1: اجزاء

برای سیستم ردیابی: 1x MKR GSM 1400 (https://www.store.arduino.cc) برای دوربین: 1x Arduino Uno1x دوربین امنیتی 1x خازن 100 uF2x سنسور حرکت PIR1x ServoBreadboard برای سیستم قفل در اثر انگشت: 1x Arduino Uno1x Adafruit LCD (16 x 2) 1x FPM1OA سنسور اثر انگشت (Adafruit) 1x Motor1x موتور درایور 9 باتری 9V (اختیاری) 2x 3.7V باتری قابل شارژ 1x LockVeroboard برای سیستم مانیتورینگ خانگی: 1x Arduino uno1x سپر اترنت و کابل شبکه RJ-451x LM351x سنسور LBR4x1x veroboard برخی از اجزای فوق را می توان در هر فروشگاه خرده فروشی مجاور تهیه کرد ، به عنوان مثال LED ، باتری و غیره. سایر موارد را می توانید در AliExpress.com (https://aliexpress.com) ، ebay (ebay.com) ، Arduino (https:/) تهیه کنید. /www.arduino.cc) ، Adafruit (https://www.adafruit.com) یا آمازون (https://www.amazon.com)

مرحله 2: ابزارها و برنامه ها

چاپگر سه بعدی مولتی متر آهن لحیم کاری چسب APPS: Arduino IDE (https://www.arduino.cc/fa/Main/Software)Fritzing (https://fritzing.org/download)

مرحله 3: مرور اجزاء

برد آردوینو دارای یک میکروکنترلر است که به عنوان مغز عمل می کند ، سیگنال هایی را برای عملکرد مناسب دریافت و ارسال می کند. MKR GSM 1400 یک برد آردوینو است که از خدمات GSM مانند برقراری تماس ، ارسال پیام و غیره پشتیبانی می کند. باید سیم کارت روی آن نصب شود. سپر اترنت معمولاً روی برد آردوینو نصب می شود. برای ارتباط از طریق اینترنت استفاده می شود. دارای یک اسلات SD است تا به داده های یک کارت SD دسترسی داشته باشید. صفحه کلید برای وارد کردن داده ها به یک سیستم استفاده می شود. درایور L298N Motor برای کنترل سرعت و جهت چرخش موتورها استفاده می شود. سنسور حرکت PIR شامل سه پین ، زمین ، سیگنال و قدرت در کنار یا پایین. ماژول های PIR با اندازه بزرگ به جای خروجی مستقیم از رله استفاده می کنند. موتورهای سروو موتورهای DC DC هستند و مدارهایی در آنها گنجانده شده است. آنها از موتور DC ، گیربکس ، پتانسیومتر و مدار کنترل تشکیل شده اند. به طور معمول برای چرخاندن دستگاهها به زاویه مورد نیاز استفاده می شود. LM35 یک سنسور دمای IC دقیق است که خروجی آن متناسب با دما (در درجه سانتیگراد) است. به عنوان دستگاه نمایش استفاده می شود. حسگر اثر انگشت FPM1OA حسگری است که اثر انگشت را تعیین و حس می کند. برای اهداف امنیتی استفاده می شود.

مرحله 4: سیم کشی برق قفل اثر انگشت

همانطور که در نمودار مدار مشاهده می شود ، همه پین ها باید مطابق آن متصل شوند. من از باتری 3.7 ولت برای تغذیه موتور استفاده کردم و از اتصال USB برای تغذیه برد آردوینو استفاده کردم. باتری 9 ولت را می توان در صورت تمایل یا به عنوان پشتیبان استفاده کرد. LCD متصل به برد Arduino برای تعامل استفاده می شود. شناسه ها با استفاده از صفحه کلید متصل به برد Arduino وارد می شوند. حسگر اثر انگشت اعتبار را بررسی می کند ، همچنین به برد Arduino متصل است. و در نهایت ، موتور DC کنترل شده توسط ماژول L298N در جهت عقربه های ساعت یا خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد. توجه داشته باشید که قفل به موتور متصل است و چرخش موتور در را باز یا بسته می کند. چندین قفل در بازار وجود دارد ، فقط یک قفل مناسب تهیه کنید.

مرحله 5: کد قفل اثر انگشت و عملکرد

برای مشاهده مناسب ، همه کدهای مورد استفاده در این دستورالعمل را می توانید در اینجا (https://drive.google.com/file/d/1CwFeYjzM1lmim4NhrlxIwW-xCREJmID6/view؟usp=sharing) دریافت کنید. من در مورد هر بخش از کدها برای وضوح توضیح داده ام. برای شروع ، کد "ثبت نام" را از کتابخانه اثر انگشت بارگذاری کرده و یک اثر انگشت اضافه کردم. پس از بارگذاری کد ، سیستم منتظر قرار گرفتن انگشت روی سنسور است. نیازی به اثر انگشت برای کسی در داخل نیست ، با فشار دادن صفحه کلید در را باز می کند. اما برای افرادی که وارد می شوند ، اثر انگشت بررسی می شود ، در صورت معتبر بودن ، قفل باز می شود و پیامی حاوی نام مرتبط با شناسه اثر انگشت نشان داده می شود ، در غیر این صورت درب قفل می ماند. بیایید کد را بررسی کنیم! اولین خط راه اندازی تابع () فقط آماده سازی مرحله است. ابتدا کتابخانه هایی را که نیاز داشتم قرار دادم. (همه کتابخانه ها در پیوند بالا تعبیه شده اند) سپس پین های انتقال داده را برای سنسور اثر انگشت من پیکربندی کردم. سپس پین های مورد استفاده در نمودار مدار را تعریف کردم: یعنی پین های سنسور اثر انگشت ، ماژول درایور L298N ، LCD. من همچنین برخی از آرایه ها ، کاراکترها و اعداد صحیح را اعلام کرد. همچنین رمز عبور ، که به طور پیش فرض 0000 است ، هر چند قابل تغییر است. من همچنین صفحه کلید را با شناسایی تعداد سطرها و ستون های آن پیکربندی کردم. و شخصیت های آن سپس پین های دیجیتالی را که به آن متصل شده بود تعریف کردم. سپس ماژول اثر انگشت را با کتابخانه پیکربندی کردم و متغیر id را اعلام کردم. در مرحله بعد تابع setup () است که تنها یک بار پس از روشن بودن سیستم اجرا می شود. من baud را تنظیم می کنم میزان ارتباط سریال به 9600 ؛ و اثر انگشت به 57600. من حالت های پین درایور L298N را به "OUTPUT" پیکربندی کردم. اندازه LCD را تعیین کردم ، صفحه را پاک کردم و "Standby" را نمایش داد. سپس عملکرد حلقه () را دنبال کنید ، جایی که اجرا می شود. کاراکتر ورودی: اگر "A" باشد ، به این معنی است که یک قالب جدید می خواهد اضافه شود. بنابراین ، یک رمز عبور درخواست می شود که روی 0000 تنظیم شده است (قابل تغییر است) ، اگر با آن مطابقت نداشته باشد "رمز عبور اشتباه" نمایش داده می شود. اگر "B" باشد ، درب به مدت 6 ثانیه برای خروج باز می شود. سپس " انگشت مکان "بعد از آن نمایش داده می شود. پس از حلقه () OpenDoor () و CloseDoor () برای باز و بسته شدن درب قرار دارند. در مرحله بعد تابع getPasscode () است. رمز عبور را تایپ می کند و آنها را در آرایه c [4] ذخیره می کند و اگر صحیح است مقایسه می کند. در مرحله بعد توابع Enrolling () و getFingerprintEnroll () برای ثبت نام یک شناسه جدید با استفاده از توابع readnumber () و getImage () استفاده می شود. پس از قرار دادن یا برداشتن انگشت ، "قرار دادن انگشت" و "برداشتن انگشت" نمایش داده می شود. من از روش عادی اسکن اثر انگشت استفاده کردم ، یعنی تصویر یک انگشت دو بار گرفته می شود. تابع readnumber () شماره ID را به صورت 3 رقمی دریافت می کند و شماره را به تابع ثبت نام برمی گرداند. توجه داشته باشید محدوده ID از 1 تا 127 است. در نهایت تابع getFingerprintIDez () می آید ، من آن را در حلقه فراخوانی کردم. این اثر انگشت را اسکن می کند و در صورت تشخیص به آن دسترسی می دهد. اگر اثر انگشت تشخیص داده نشود ، "دسترسی ممنوع" نمایش داده می شود ، پس از 3 ثانیه پیام "محل انگشت" دوباره نمایش داده می شود. برای اثر انگشت شناخته شده ، پیام "خوش آمدید" و شناسه آن نمایش داده می شود. سپس در باز می شود. درب ها در حال حاضر ایمن هستند ، محیط و داخل خانه باقی می ماند.

مرحله 6: گسترش دامنه دوربین ها

دوربین های داخلی و خارجی استفاده می شوند ، اما گاهی اوقات محدوده دید و چرخش مطلوب نیست. این ممکن است امنیت را به اندازه کافی محکم نکند مگر اینکه بیشتر نصب شده باشد. بنابراین به جای استفاده از حداکثر سه دوربین که می توان از آنها استفاده کرد ، یک پایه برای دوربین ها طراحی کردم. این پایه دوربین را به زوایای مختلف می چرخاند. بنابراین این به من امکان می دهد بیش از 230 درجه دید داشته باشم. این همچنین باعث صرفه جویی در هزینه دوربین های غیر ضروری و عیب یابی غیر ضروری می شود. به این ترتیب من این کار را انجام دادم: از سرو موتور و سنسورهای حرکت PIR استفاده کردم. من یک پایه گرفتم و سروو را در آن نصب کردم. سپس دو سنسور حرکت PIR نصب کردم. من یک پایه بزرگتر داشتم که حاوی سیم کشی بود. یک صفحه را روی سروو وصل کردم و دوربین را روی آن قرار دادم تا سروو دوربین را بچرخاند. از چاپگر سه بعدی برای چاپ پایه و صفحه پلاستیکی استفاده شد. بنابراین ، سروو به جهت سنسور حرکت PIR که حرکت را حس می کند ، می چرخد. به

مرحله 7: طراحی مدار مدار حرکت

سنسورهای حرکت به arduino uno متصل می شوند ، با VCC به 5V ، GNG به GND و پین سیگنال به پین 2 و 3. سروو به پین 4 متصل است. خازن 100 uF بین GND و VCC سروو متصل است. توجه: از راننده موتور برای رانندگی سروو نیز می توان استفاده کرد.

مرحله 8: کد دوربین چرخشی

کتابخانه مورد نیاز را وارد کردم ، سپس یک شیء سروو ایجاد کردم. بعد پین ها را برای سنسورهای PIR تعریف کردم. سپس زاویه چرخش دوربین را اعلام کردم و حالتهای قبلی و فعلی سروو را راه اندازی کردم. در عملکرد () setup ، پین سروو را وصل کردم و pinModes را برای سنسورهای PIR پیکربندی کردم ، سپس دوربین را در وسط تنظیم کردم. تابع loop () ، من متغیرها را برای دریافت داده ها در پین ها اعلام کردم. سپس وضعیت سنسورهای حرکت را تعیین کنید تا بدانید به کجا مراجعه کنید. در صورت تغییر حالت ، زاویه چرخش به حالت مناسب تنظیم می شود. در غیر این صورت موقعیت حفظ می شود در نهایت ، حالت قبلی را به حالت فعلی تنظیم کردم و حلقه دوباره شروع می شود.

مرحله 9: کنترل خانه و لوازم خانگی

برای تقویت امنیت خانه ، از ماژول اترنت ، LDR ، LM35 و سنسور حرکت استفاده کردم تا با خانه هماهنگ باشم. با استفاده از این موارد ، من توانستم: الف) لوازم خانگی را از طریق اترنت کنترل کنم ؛ ب) از وضعیت محیط مانند دمای e.t.c مطلع باشم ؛ ج) بدانم که آیا کسی در خانه است.

مرحله 10: سیم کشی و مدار

سپر اترنت روی Arduino Uno نصب شده است. کابل شبکه RJ-45 برای اتصال روتر یا مودم مورد نیاز است. زنگ ، سنسور حرکت ، لامپ LED به پین های دیجیتال 2 ، 3 و 6 متصل شده است. من لامپ LED را با لحیم کاری 4 LED روشن به طور موازی روی یک تخته ورود ، سپس آن را با یک پرسپکس شفاف محصور کنید. دو سیم خروجی به مدار می روند. (مشابه آن را می توانید در بازار تهیه کنید). LDR و LM35 به پین های آنالوگ 0 و 1 متصل می شوند. پین های دیگر به GND ، پین سوم برای PIR و LM35 به منبع تغذیه می رود.

مرحله 11: کد کنترل و عملکرد خانه

من کتابخانه ها را وارد کردم ، پین های Buzzer ، PIR ، LED ، LDR ، LM35 تعریف شده است. آدرس MAC روی سپر است ، باید به درستی مشخص شود. آدرس IP نیز باید مشخص شود. بعد متغیر درخواست و آدرس سرور وب است. بعد تابع setup () است ، من حالت های pin را پیکربندی کرده و سرور و اتصالات سپر اترنت را اولیه کردم. در تابع loop () ، برخی از متغیرها را به نام توابع اعلام کردم و در ورودی ها سپس روشنایی اتاقها روشن می شود که آیا نور روشن است یا خیر. سپس به مشتریان گوش داده می شود و درخواست http نیز بررسی می شود. آنچه بعد از کنترل صفحه وب نشان می دهد که وضعیت اتاق و دکمه ها را برای انجام برخی اقدامات نشان می دهد. بعد از حلقه چند عملکرد برای کنترل نور می آید: عملکرد () onLight () روی نور تا حداکثر روشنایی آن. عملکرد offLight () خاموش کننده نور است. عملکرد () dimLight بر روی نور تا یک چهارم روشنایی آن است.

مرحله 12: ردیابی دستگاه ها

من یک سیستم امنیتی طراحی کردم که می تواند موقعیت دستگاه های من را در تلفن هوشمند من از طریق پیام کوتاه با پیوند Google Maps به آن بدست آورد. من از Arduino MKR GSM 1400 ، آنتن و بسته باتری LiPo استفاده کردم. سیم کارت فعال نیز مورد نیاز است. برای اتصال به شبکه PIN ، APN و سایر مدارک مورد نیاز است. وقتی پیامکی با کاراکتر درخواست ارسال کردم ، پیامکی دریافت کردم که شامل طول و عرض جغرافیایی و پیوند Google Maps بود. برای راه اندازی آن ، آنتن به تخته با سیم کارت درج شده ، سپس باتری به اتصال JST متصل می شود همانطور که در نمودار بالا دیده می شود. پس از آن ، می توان آن را به هر دستگاه وصل کرد تا در صورت سرقت یا گم شدن ، بتوان آن را بازیابی کرد.

مرحله 13: کد کار

بخش اول وارد کردن کتابخانه های مورد نیاز است. سپس PIN ، APN ، نام کاربری و رمز عبور می آید. این باید پر شود. در مرحله بعد تابع setup () است ، مکان موقعیت اولیه می شود و اتصال داده برقرار می شود. پس از تابع حلقه () ، تابع getLocation () فراخوانی می شود ، سپس در صورت دریافت پیامک ، بررسی می شود پیام درخواست صحیح وارد می شود ، که در اینجا "T" ، اگر نویسه صحیح باشد ، پیامکی حاوی محل دستگاه ارسال می شود. توجه: کاراکتر درخواست را می توان تغییر داد. برای به حداقل رساندن مصرف برق ، برد به مدت 70 ثانیه در حالت خواب زمستانی است. getLocation () مختصات را توسط شبکه تلفن همراه دریافت می کند ، در صورت موجود بودن مختصات جدید ، آن را به روز می کند. تابع () connectNetwork () از gsmAccess استفاده می کند.begin و gprs.attachGPRS برای اتصال برد به شبکه داده.

مرحله 14: نهایی شدن

پیاده سازی سیستم های فوق باعث امنیت بیشتر می شود. این یک سیستم از نظر فنی است ، بنابراین کنترل آن آسان است. توجه داشته باشید که برای حداکثر استفاده از برق ، می توان از پورت های USB به جای باتری ها استفاده کرد (اگر پورت ها به راحتی در دسترس باشند). من برای درک آسان و عملکرد صحیح ، کدها را کاملاً توضیح داده ام ، همچنین اصول کار. فراموش نکنید که کتابخانه ها را به فهرست صحیح استخراج کنید. همچنین ، دوربین های امنیتی باید عاقلانه به گونه ای نصب شوند که با محیط استتار شوند. خداحافظ ، با آرزوی روزی امن برای شما.