La oss begynne!

Hva skal vi samle inn fra?

Nøkkelfunksjoner til Arduino Uno

Mikrokontroller - ATmega328
Driftsspenning - 5 V
Inngangsspenning (anbefalt) - 7-12 V
Inngangsspenning (grense) - 6-20 V
Digitale innganger/utganger - 14 (6 av disse kan brukes som PWM-utganger)
Analoge innganger - 6
DC strøm gjennom inngang/utgang - 40 mA
Konstant strøm for utgang 3,3V - 50mA
Flash-minne - 32 KB (ATmega328) hvorav 0,5 KB brukes til oppstartslasteren
RAM - 2 KB (ATmega328)
EEPROM - 1 KB (ATmega328)
Klokkefrekvens - 16 MHz

Nå må du velge en GSM-modul, for alarmsystemet vårt skal kunne varsle bileieren. Så du må "Google"... Her, en utmerket sensor - SIM800L, størrelsen er rett og slett fantastisk.

Nøkkelfunksjoner til Sim900 Shield

4 driftsfrekvensstandarder 850/ 900/ 1800/ 1900 MHz
GPRS multi-slot klasse 10/8
GPRS mobilstasjon klasse B
Samsvarer med GSM fase 2/2+
Klasse 4 (2 W @850/900 MHz)
Klasse 1 (1 W @ 1800/1900 MHz)
Kontroll ved hjelp av AT-kommandoer (GSM 07.07, 07.05 og SIMCOM utvidede AT-kommandoer)
Lavt strømforbruk: 1,5mA (hvilemodus)
Driftstemperaturområde: -40°C til +85°C

Ok, men du må ta avlesninger fra noen sensorer for å varsle eieren. Hvis bilen taues bort, vil posisjonen til bilen åpenbart endre seg i plass. La oss ta et akselerometer og et gyroskop. Stor. Ok, nå ser vi etter en sensor.

Jeg tror at GY-521 MPU6050 definitivt vil passe. Det viste seg at den også har en temperatursensor. Vi bør bruke det også, det vil være en slik "killer-funksjon". La oss anta at eieren av bilen parkerte den under huset sitt og dro. Temperaturen inne i bilen vil endre seg "jevnt". Hva skjer hvis en inntrenger prøver å bryte seg inn i bilen? For eksempel vil han kunne åpne døren. Temperaturen i bilen vil begynne å endre seg raskt når luften i kabinen begynner å blande seg med omgivelsesluften. Jeg tror det vil fungere.

Hovedtrekkene til GY-521 MPU6050

3-akset gyroskop + 3-akset akselerometer GY-521-modul på MPU-6050-brikke. Lar deg bestemme posisjonen og bevegelsen til et objekt i rommet, vinkelhastighet under rotasjon. Den har også en innebygd temperatursensor. Det brukes i ulike coptere og flymodeller, et motion capture-system kan også settes sammen basert på disse sensorene.

Brikke - MPU-6050
Forsyningsspenning - fra 3,5V til 6V (DC);
Gyroområde - ±250 500 1000 2000°/s
Akselerometerområde - ±2±4±8±16g
Kommunikasjonsgrensesnitt - I2C
Størrelse - 15x20 mm.
Vekt - 5 g

En vibrasjonssensor vil også komme godt med. Plutselig prøver de å åpne bilen med "brute force", eller på parkeringsplassen treffer en annen bil bilen din. La oss ta vibrasjonssensoren SW-420 (justerbar).

Hovedegenskapene til SW-420

Forsyningsspenning - 3,3 - 5V
Utgangssignal - digital høy/lav (normalt lukket)
Sensor brukt - SW-420
Komparatoren som brukes er LM393
Mål - 32x14 mm
I tillegg - Det er en justeringsmotstand.

Skru på SD-minnekortmodulen. Vi vil også skrive en loggfil.

Hovedegenskapene til SD-minnekortmodulen

Modulen lar deg lagre, lese og skrive til et SD-kort dataene som kreves for driften av en enhet basert på en mikrokontroller. Bruken av enheten er relevant ved lagring av filer fra titalls megabyte til to gigabyte. Brettet inneholder en SD-kortbeholder, en kortstrømstabilisator og en kontaktplugg for grensesnitt og strømledninger. Hvis du trenger å jobbe med lyd, video eller andre data i stor skala, for eksempel for å logge hendelser, sensordata eller lagre webserverinformasjon, så vil SD-minnekortmodulen til Arduino gjøre det mulig å bruke et SD-kort til disse formål. Ved å bruke modulen kan du studere funksjonene til SD-kortet.
Forsyningsspenning - 5 eller 3,3 V
SD-kort minnekapasitet - opptil 2 GB
Dimensjoner - 46 x 30 mm

Og la oss legge til en servostasjon når sensorene utløses, vil servostasjonen med videoopptakeren snu og ta en video av hendelsen. La oss ta servostasjonen MG996R.

Hovedtrekkene til MG996R Servo Drive

Stabil og pålitelig beskyttelse mot skade
- Metalldrev
- Dobbeltrad kulelager
- Ledningslengde 300 mm
- Mål 40x19x43mm
- Vekt 55 g
- Rotasjonsvinkel: 120 grader.
- Driftshastighet: 0,17 sek/60 grader (4,8V uten belastning)
- Driftshastighet: 0,13 sek/60 grader (6V uten belastning)
- Startmoment: 9,4 kg/cm ved 4,8V strømforsyning
- Startmoment: 11 kg/cm med 6V strømforsyning
- Driftsspenning: 4,8 - 7,2V
- Alle drivdeler er laget av metall

Vi samler inn

I dag skal vi snakke om hvordan du bruker Arduino samle sikkerhetssystem. Vår "sikkerhet" vil beskytte én krets og kontrollere én sirene.

For Arduino er ikke dette et problem, og som du vil se av programkoden og enhetsdiagrammet, kan du enkelt øke antall beskyttede tilgangspunkter og antall varslings- eller indikasjonsenheter.
Sikkerhetssystem kan brukes til å beskytte både store gjenstander (bygninger og strukturer), og små gjenstander (bokser, safer), og til og med bærbare vesker og kofferter. Selv om du må være forsiktig med sistnevnte, hvis du installerer et sikkerhetssystem, for eksempel på en koffert du bestemmer deg for å reise med, og varslingssystemet går av på en eller annen flyplass, så tror jeg du vil ha en seriøs samtale med den lokale sikkerhetstjenesten :-)

Et forenklet driftsprinsipp for enheten er som følger (fig. 1). Etter å ha slått på strømmen går enheten inn i driftsmodus og venter på tilkopling. Til- og frakobling utføres med én knapp. For å øke sikkerheten er det bedre å plassere denne knappen i et beskyttet område (safe eller boks). Før du slår på sikkerhetsmodus, må døren åpnes litt. Når du slår på sikkerhetsmodusen (trykker på knappen), venter den elektroniske kretsen til du lukker døren til rommet (safedør, bokslokk osv.).

En endebryter av enhver type må installeres på døren (eller døren), mer om det senere. Ved å lukke (eller åpne), vil grensebryteren informere enheten om at den beskyttede kretsen er lukket, og enheten vil gå i sikkerhetsmodus. Systemet vil varsle deg om å gå inn i sikkerhetsmodus med to korte signaler (som i bilalarmer). I denne modusen "fanger" enheten åpningen av døren. Etter å ha åpnet døren, venter systemet noen sekunder (dette er en justerbar verdi, omtrent ti sekunder for rom, en eller to for en boks) på at sikkerhetsmodusen slås av hvis dette ikke skjer, slår sirenen seg på. Algoritmen og kretsen er utformet på en slik måte at du bare kan slå av sirenen ved å demontere huset fullstendig og slå av strømmen.

Enhet sikkerhetssystem veldig enkelt (fig. 2). Basert på tavlen Arduino. Grensebryterne er koblet som en vanlig knapp, gjennom pull-up motstander. Jeg vil dvele separat ved endebryterne. De er enten normalt lukket eller normalt åpne. Du kan slå på en vanlig knapp som grensebryter, bare vandringen til en vanlig knapp er veldig stor, dørslippet er vanligvis større. Derfor er det nødvendig å komme opp med en slags pusher for knappen og fjær den for ikke å bryte knappen med døren. Vel, hvis du ikke er for lat, kan du gå til butikken og kjøpe en magnetisk bryter (rørbryter) (fig. 3), den er ikke redd for støv og skitt.

En endebryter for bilalarm er også egnet (fig. 4). Det skal bemerkes at programmet er skrevet for en reed-bryter. Når døren er lukket, er kontakten lukket. Hvis du bruker en bilalarmbryter, vil den mest sannsynlig være åpen når døren er lukket, og på de riktige stedene i koden må du endre 0 til 1 og omvendt.

Som en sirene foreslår jeg å bruke PKI-1 IVOLGA lydsirenen, produsert i Hviterussland (fig. 5). Forsyningsspenning 9 - 15 V, driftsstrøm 20 - 30 mA. Dette gjør at den kan brukes med batteristrøm. Samtidig "produserer" den 95 - 105 dB.

Med slike egenskaper vil det lyde i flere titalls minutter fra et Krona-batteri. Jeg fant det på Internett for 110 rubler. Der koster en sivbryter med en magnet omtrent 30 rubler. Bilalarmbryteren ble kjøpt på bildeler for 28 rubler. KT315-transistoren kan tas med hvilken som helst bokstav eller erstattes med en hvilken som helst moderne laveffekts silisiumtransistor med passende konduktivitet. Hvis volumet til en sirene ikke er nok (hvem vet, kanskje du vil at den skal høres på mange kilometers avstand), kan du koble flere sirener parallelt eller ta en kraftigere, bare i dette tilfellet må transistoren byttes ut med en kraftigere (for eksempel den kjente transistorenheten ULN2003). Som kontakter for å koble til reed-bryteren og sirenen brukte jeg de enkleste kontaktene for lyd-/videoenheter - prisen på radiomarkedet er 5 rubler. for et par.

Enhetskroppen kan limes sammen fra plast eller kryssfiner; hvis en alvorlig gjenstand blir beskyttet, er det bedre å lage den av metall. For å øke påliteligheten og sikkerheten, er det tilrådelig å plassere batterier eller akkumulatorer inne i kassen.

For å forenkle programkoden ble det ikke brukt energisparende elementer, og batteriene varer ikke lenge. Du kan optimalisere koden, eller enda bedre, radikalt gjenskape den ved å bruke behandling av avbruddshendelser og MK-dvalemodus. I dette tilfellet bør strømmen fra to firkantede batterier koblet i serie (9 V) være nok i flere måneder.

Nå koden

// konstanter
const int-knapp = 12; // pin for knappen
const int gerkon = 3; // pinne for sivbryter
const int sirena = 2; // sirenekontrollpinne
const int led = 13; // indikatorstift
// variabler
int buttonState = 0; //-knappens tilstand
int gerkonState = 0; // reed switch state
int N = 0; // deaktiver knappeteller
void oppsett() (
// kontrollsirene og indikator - utgang
pinMode(sirena, OUTPUT);
pinMode(led, OUTPUT); //-knapp og reed-bryter - innganger
pinMode(gerkon, INPUT);
pinMode(knapp, INPUT);
}
void loop()
digitalWrite(led, HØY);
while(buttonState= =0)( // vent loop til vi trykker på knappen
buttonState = digitalRead(knapp); // for å bytte til sikkerhetsmodus
}
digitalWrite(led, LOW);
buttonState = 0; // tilbakestill knappens verdi
while(gerkonState= =0)( // løkke til vi lukker døren

}
forsinkelse(500); // :-)
digitalWrite(sirena, HØY); // Kode
forsinkelse(100); // indikasjoner
digitalWrite(sirena, LOW); // aktiver
forsinkelse(70); //-modus
digitalWrite(sirena, HØY); // sikkerhet
forsinkelse(100); // varsel
digitalWrite(sirena, LOW); // lyd
while(gerkonState= =1)( // vent til døren åpnes
gerkonState = digitalRead(gerkon);
}
for (int i=0; i<= 5; i++){ // 7,5 секунды на нажатие
buttonState = digitalRead(knapp); // hemmelig knapp
if (buttonState = = HIGH) ( // spor vårt - noen andres
N=N+1;
}
forsinkelse(1500); // hemmelig funksjon :-)))
}
if (N > 0) ( // det viktigste
digitalWrite(sirena, LOW); // ikke slå på sirenen
}
ellers(
digitalWrite(sirena, HØY); // eller slå på sirenen
}
digitalWrite(led, HØY); // slå på indikatoren N = 0;
buttonState = 0;
forsinkelse(15000); // påminnelse for dummies som liker
digitalWrite(led, LOW); // trykk på knappene uten avbruddsforsinkelse (1000);

De er spesielle maskinvareplattformer der du kan lage ulike elektroniske enheter, inkludert og. Enheter av denne typen utmerker seg ved deres enkle design og evnen til å programmere driftsalgoritmene. Takket være dette, et alarmsystem opprettet ved hjelp av Arduino , kan tilpasses maksimalt til objektet den skal beskytte.

Hva er en Arduino-modul?

Arduinoer er implementert i form av små brett som har sin egen mikroprosessor og minne. Brettet inneholder også et sett med funksjonelle kontakter som du kan koble ulike elektrifiserte enheter til, inkludert sensorer som brukes til sikkerhetssystemer.

Arduino-prosessoren lar deg laste et program skrevet av brukeren selv. Ved å lage din egen unike algoritme kan du gi optimale driftsmoduser for trygghetsalarmer for ulike objekter og for ulike bruksforhold og oppgaver som skal løses.

Er det vanskelig å jobbe med Arduino?

Arduino-moduler er svært populære blant mange brukere. Dette ble mulig på grunn av sin enkelhet og tilgjengelighet.

Programmer for styring av moduler skrives ved hjelp av vanlig C++ og tillegg i form av enkle funksjoner for styring av I/O-prosesser på modulpinner. I tillegg kan den gratis Arduino IDE-programvaren som opererer under Windows, Linux eller Mac OS brukes til programmering.

Med Arduino-moduler forenkles prosedyren for montering av enheter betydelig. Et GSM alarmsystem på Arduino kan lages uten behov for loddebolt - montering skjer ved hjelp av brødbrett, jumpere og ledninger.

Hvordan lage en alarm med Arduino?

De grunnleggende kravene som et DIY GSM-alarmsystem opprettet på Arduino må oppfylle inkluderer:

• varsle eieren av anlegget om et innbrudd eller inntreden;
• støtte for eksterne systemer som lydsirene, varsellys;
• alarmkontroll via SMS eller samtale;
• autonom drift uten ekstern strømforsyning.

For å opprette en alarm trenger du:

• Arduino modul;
• et sett med funksjonelle sensorer;
• eller modem;
• autonom strømkilde;
• eksterne aktuatorer.

Et særtrekk ved Arduino-moduler er bruken av spesielle utvidelseskort. Med deres hjelp er alle tilleggsenheter koblet til Arduino, som kreves for å sette sammen konfigurasjonen av sikkerhetssystemet. Slike brett er installert på toppen av Arduino-modulen i form av en "sandwich", og de tilsvarende hjelpeenhetene er koblet til selve brettene.

Hvordan fungerer dette?

Når en av de tilkoblede sensorene utløses, sendes et signal til prosessoren til Arduino-modulen. Ved å bruke den nedlastede brukerprogramvaren behandler mikroprosessoren den i henhold til en spesifikk algoritme. Som et resultat av dette kan en kommando for å betjene en ekstern aktuator genereres, som overføres til den via det tilsvarende utvidelsesgrensesnittkortet.

For å sikre muligheten til å sende varselsignaler til eieren av et hus eller leilighet som er beskyttet, kobles en spesiell GSM-modul til Arduino-modulen via et utvidelseskort. Et SIM-kort fra en av mobilleverandørene er installert i den.

I mangel av en spesiell GSM-adapter kan en vanlig mobiltelefon utføre sin rolle. I tillegg til å sende SMS-meldinger som advarer om en alarm og oppringing, vil tilstedeværelsen av en mobilforbindelse tillate deg å kontrollere GSM-alarmsystemet på Arduino eksternt, samt overvåke tilstanden til objektet ved å sende spesielle forespørsler.

«Vær oppmerksom!

For å kommunisere med eieren av objektet kan det i tillegg til GSM-moduler brukes vanlige modemer som gir kommunikasjon via Internett.»

I dette tilfellet, når sensoren utløses, overføres signalet som behandles av prosessoren via et modem til en spesiell portal eller nettside. Og fra siden genereres det automatisk en advarsels-SMS eller e-post til den koblede e-posten.

Konklusjoner

Bruken av Arduino-moduler vil tillate brukere å uavhengig designe GSM-alarmer som kan fungere med ulike funksjonelle sensorer og kontrollere eksterne enheter. Takket være muligheten for å bruke ulike sensorer, kan alarmfunksjonene utvides betydelig og det kan opprettes et kompleks som vil overvåke ikke bare sikkerheten til objektet, men også dets tilstand. Det vil for eksempel være mulig å kontrollere temperaturen på anlegget, oppdage vann- og gasslekkasjer, stenge forsyningen i nødstilfeller og mye mer.