Сигнализация на дверь ардуино

Содержание

Как сделать сигнализацию — охранная система для дома на Ардуино своими руками

Эта статья – руководство по сборке своими руками упрощенной охранной системы для дома на базе микроконтроллера Arduino.

Это скорее развлечение, нежели что-то, всерьез способное обеспечить безопасность вашего жилища. Для сборки сигнализации использована плата Ардуино, ультразвуковой датчик HC-SRO4, зуммер и несколько диодов.

Шаг 1: Необходимые материалы

микроконтроллер Arduino Uno – 1
макетная плата — 1
ультразвуковой датчик HC-SRO4 – 1
зуммер — 1
зеленый диод – 1
желтый – 1
красный – 1
220 Ом резистор – 4
соединительные провода — 10

Шаг 2: Схема подключения к плате

На картинке изображена схема подключения компонентов.

Подключения нужно сделать в следующем порядке:

Соедините красный провод от 5В пина контроллера с положительным каналом печатной платы
Соедините черный провод от GND пина (земля) с отрицательным каналом
Зуммер – с пином 3

Ультразвуковой датчик:

Echo — с пином 6
Trig – с пином 7

красный – с пином 9
желтый – с пином 10
зеленый – с пином 11

Зеленые провода должны быть подключены в линию к плюсу диодов, а минус должен быть соединен с отрицательным каналом с помощью резистора 220 Ом.

Шаг 3: Подключаем контроллер к плате

Сначала соедините 5В и GND пины контроллера с печатной платой. Убедитесь, что при подключении полярность была соблюдена.

Шаг 4: Подключаем ультразвуковой датчик измерения расстояния

Постарайтесь расположить датчик при подключении как можно ближе к правой стороне печатной платы, сенсоры должны смотреть наружу. В соответствии со схемой подключения, соедините GND пин датчика с отрицательным каналом. Затем соедините сигнальный пин (Trig) датчика с пином 6 Arduino и соедините пин Echo датчика с пином 7 Arduino. Теперь соедините выход питания VCC датчика с положительным каналом печатной платы. Если что-то не получается, еще раз сверьтесь со схемой подключения.

Шаг 5: Подключаем диоды

Следующим шагом будет соединение диодов с платой и микроконтроллером Arduino. Еще раз сверьтесь со схемой подключения, в подключении диодов нет ничего сложного. Сначала подключаем зеленый диод. Для этого соедините анод (длинная ножка диода) с пином 11 на Arduino зеленым соединительным проводом, а катод (короткая ножка) соедините с отрицательным каналом с помощью резистора 220 Ом.

Точно так же подключите желтый и красный диоды, аноды к 10 и 9 пинам Arduino соответственно. Подключенные диоды должны выглядеть как на фото.
Резисторы использовать не обязательно, но я бы рекомендовал ими воспользоваться.

Шаг 6: Подключаем зуммер

В последнюю очередь подключаем к плате и контроллеру зуммер. Для этого нужно соединить длинную ножку зуммера с пином 3 Arduino с помощью зеленого соединительного провода, а короткую ножку с отрицательным каналом печатной платы с помощью резистора 220 Ом.

Я настоятельно рекомендую использовать резистор в соединении. Это значительно снижает громкость звукового сигнала зуммера и продлевает его срок службы.

Шаг 7: Код

После завершения сборки всех компонентов приступаем к кодированию Arduino. Для этого откройте программу для Arduino на вашем компьютере и скопируйте в нее код, приведенный ниже. Не бойтесь менять расстояние фиксации объектов и громкость звукового сигнала.

После этого подключите ваш Arduino к своему компьютеру и загрузите код. Если вы следовали инструкциям, при приближении руки к датчикам диоды будут загораться по очереди, пока не сработает зуммер.

Шаг 8: Работа Arduino

Сделать сигнализацию своими руками было очень интересно, и результат получился очень хороший.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Источник

Автономная охранная система на Arduino + GSM

Друзья, разрешите представить проектик GSM сигнализации на Arduino. В сети довольно много проектов по типу «Arduino + модем + датчики», однако я часто вижу в них некоторую незаконченность (в особенности, с программной точки зрения): отсутствие гибкости в настройках и конфигурировании. В представленном решении я попытался сделать устройство максимально готовое к «боевым» условиям, предусмотрев все, что может понадобится среднестатистическому пользователю (на мой взгляд).

TL; DR программно и аппаратно задуманное реализовано, тест в реальных условиях запущен, исходники и бинарники опубликованы, корпус не осилил.

Устройство и характеристики

Устройство отправляет SMS при возникновении следующих событий:

открытие двери (герконовый датчик);
резкое изменение освещения (фоторезистор);
движение (PIR датчик);
выход температуры из заданного диапазона;
низкое напряжение батареи.

Пример SMS с событием

Также, раз в сутки можно настроить время ежедневного отчета

Питается устройство от 3-х батареек AA. Расчетное время работы ≥6мес.

Настройка устройства, считывание логов событий и построение месячного графика температуры происходит с помощью утилиты (Python 2.7 + Tk + pyserial + matplotli).

Основное окно утилиты настройки

Окно лога событий

Окно лога температуры

Сборка устройства

Себестоимость деталей устройства на момент публикации этой статьи составляет примерно 1000-1200 рублей (без учета заказа платы).

Для удобства сборки и надежности в эксплуатации лучше заказать плату. Китайские друзья с известного сайта предлагают сделать 10 штук с доставкой за

$7, а иногда и меньше. Но всегда можно собрать и на макетке, как я и поступил с первым прототипом:

Arduino и совместимые модули были заказаны с aliexpress. Понадобятся:

Arduino Pro Mini 3.3v 8MHz (5v 16MHz is also acceptable, but requires different firmware);
MH-SR602 MINI Motion Sensor;
SIM800C(L) GSM Module;
CP2102 MICRO USB to UART TTL Module;
DS3231 RTC Module For Raspberry Pi;
3 AA battery holder With ON OFF Switch;
различная рассыпуха (резисторы, конденсаторы, зуммер и поч.).

В списке специально указаны названия, дающие нужный результат при вводе в поиск.

Схема устройства

Для снижения энергопотребления с платы Arduino нужно обязательно удалить резистор светодиода питания и регулятор напряжения. Проект платы сделан в Ki-CAD.

Использование

Локализация

Поддержаны два языка для программы конфигурирования и текста SMS: английский, русский. При желании не сложно добавить поддержку других языков: все локализуемые строки вынесены в отдельный файл (принимаю issue с реквестом, если приложите переводы всех строк).

Полевые испытания

Прошу прощения за эстетику монтажа.

Установка на входную дверь. Часть конструкции справа (непосредственно на самой двери) — магнит для срабатывания геркона

На место постоянного использования (гараж) устройство было установлено 4 месяца назад. Для целей усиленного тестирования, функция расписания не используется (по каждому событию отправляется SMS). В среднем получается 5 SMS в день: два при входе в гараж (срабатывает датчик открытия двери и датчик освещения), два при выходе и один «ежедневный отчет». На текущий момент батареи (3x AA) держат напряжение 4.1в при включенном модеме.

Проблемы

За время эксплуатации температура в помещении понизилась с +10°С до -15°С и обнаружилась две проблемы.

Используемый PIR датчик начинает давать ложные срабатывания при низких температурах. При +5°С использование стало совсем невозможным: число ложных срабатываний превысило одно в день. Попытка замены датчика на другой проблему не решило, поэтому сейчас этот датчик временно отключен. Что с этим делать пока не понятно.
Датчик температуры, встроенный в DS3231 при -10°С и ниже начал сходить с ума: периодически выдает случайные значения, например, «-84°С» или «+115°С». Интересно, что RTC работает нормально. На текущий момент не понятно, проблема ли это конкретно моего экземпляра или нет. Жду для проверки второй идентичный модуль, при повторении с ним проблемы в устройство будет добавлен DS18B20.

В остальном полет нормальный.

Что дальше

В планах (когда-нибудь):

спроектировать и напечатать корпус;
подключить ESP-01 для конфигурации и просмотра логов через браузер с телефона.

Отладка

Отладочные сообщения выводятся в виртуальный COM на 250kbod. Нужно замкнуть на землю D12, чтобы отключить детекцию подключенного USB (чтобы устройство продолжало работу в нормальном режиме). Конфигурирование через утилиту продолжит работать нормально.

Ссылки

Репозиторий проекта: github
Доступны схема и плата в Ki-CAD, прошивка и исходники для Arduino, exe и исходники утилиты конфигурации.

Источник

Создание охранной сигнализации с датчиком движения на базе Arduino и инфракрасных датчиков

Инфракрасные (ИК, IR) датчики обычно используются для измерения расстояний, но их также можно использовать и для обнаружения объектов. Подключив несколько ИК-датчиков к Arduino, мы можете создать охранную сигнализацию.

Обзор

Инфракрасные (ИК, IR) датчики обычно используются для измерения расстояний, но их также можно использовать и для обнаружения объектов. ИК-датчики состоят из инфракрасного передатчика и инфракрасного приемника. Передатчик выдает импульсы инфракрасного излучения в то время, как приемник детектирует любые отражения. Если приемник обнаруживает отражение, это означает, что перед датчиком на некотором расстоянии есть какой-то объект. Если отражения нет, нет и объекта.

IR-датчик, который мы будем использовать в данном проекте, обнаруживает отражение в определенном диапазоне. Эти датчики имеют небольшое линейное устройство с зарядовой связью (CCD), которое детектирует угол, с которым ИК-излучение возвращается к датчику. Как показано на рисунке ниже, датчик передает инфракрасный импульс в пространство, а когда перед датчиком появляется объект, импульс отражается обратно к датчику под углом, пропорциональным расстоянию между объектом и датчиком. Приемник датчика детектирует и выводит угол, и, используя это значение, вы можете рассчитать расстояние.

Принцип действия инфракрасного датчика расстояния

Подключив пару ИК-датчиков к Arduino, мы можем сделать простую охранную сигнализацию. Мы установим датчики на дверной косяк, и, правильно выровняв датчики, мы сможем обнаружить, когда кто-то проходит через дверь. Когда это произойдет, сигнал на выходе ИК-датчика изменится, а мы обнаружим это изменение, постоянно считывая выходной сигнал датчиков с помощью Arduino. В данном примере мы знаем, что объект проходит через дверь, когда показание на выходе ИК-датчика превышает 400. Когда это произойдет, Arduino включит сигнал тревоги. Чтобы сбросить срабатывание сигнализации, пользователь может нажать на кнопку.

Комплектующие

2 x ИК-датчик расстояния;
1 x Arduino Mega 2560;
1 x зуммер;
1 x кнопка;
1 x резистор 470 Ом;
1 x NPN транзистор;
перемычки.

Схема соединений

Схема для данного проекта показана на рисунке ниже. Выходы двух ИК-датчиков подключены к выводам A0 и A1 . Два других вывода подключены к выводам 5V и GND. 12-вольтовый зуммер подключен к выводу 3 через транзистор, а кнопка, используемая для отключения сигнализации, подключена к выводу 4.

Схема соединений охранной сигнализации на Arduino

На приведенной ниже фотографии показано, как мы наклеили датчики на дверной косяк для этого эксперимента. Разумеется, в случае постоянного использования вы установили бы датчики по-другому.

Макет охранной сигнализации на Arduino

Установка

Подключите выводы 5V и GND платы Arduino к выводам питания и GND датчиков. Вы также можете подавать на них внешнее питание.
Подключите выходные выводы датчиков к выводам A0 и A1 платы Arduino.
Подключите вывод 3 Arduino к базе транзистора через резистор 1 кОм.
Подайте напряжение 12 В на коллектор транзистора.
Подключите положительный вывод 12-вольтового зуммера к эмиттеру, а отрицательный – к шине земли.
Подключите вывод 4 к выводу 5V через кнопку. В целях безопасности, во избежание протекания большого тока это всегда лучше делать через дополнительный небольшой резистор.
Подключите плату Arduino к компьютеру через USB кабель и загрузите программу в микроконтроллер, используя Arduino IDE.
Подайте на плату Arduino питание, используя блок питания, аккумулятор или USB кабель/

Видео

Источник