مفتاح ذكي بدون لمس: 8 خطوات (مع صور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

تعد الحاجة إلى التباعد الاجتماعي والممارسات الصحية الآمنة مثل استخدام المطهرات بعد استخدام البيئات العامة مثل الصنابير والمفاتيح وما إلى ذلك ضرورية للغاية للحد من انتشار فيروس كورونا. لذلك هناك حاجة فورية في الابتكار الذي يتضمن المشغلات التي لا تعمل باللمس لتسهيل الإجراءات مثل تنشيط الصنابير والمفاتيح وما إلى ذلك.

في هذا المشروع ، أود مناقشة فكرتي حول نموذج أولي لتنشيط المفتاح باستخدام مستشعر القرب. الأشياء التي يجب مراعاتها أثناء تصميم شيء ما يساعد خلال هذا الموقف الصعب هي في الأساس وجود تغييرات أقل في البنية التحتية الحالية. لذلك يجب أن يكون الحل تحديثًا ويمكن تركيبه على لوحة مفاتيح لتنشيط المفتاح بناءً على إيماءة اليد أو الوجود بناءً على الحساسية. تشمل الميزات الرئيسية ،

• 200 ساعة من عمر البطارية ،
• كاميرا مراقبة تلتقط صورة لشخص يدخل الغرفة
• نوم عميق لحفظ البطارية.
• محمول.
• إرسال تنبيهات البريد الإلكتروني

اللوازم

1. يمكن أن يكون مستشعر القرب [أنا أستخدم KEMET SS-430] أي مستشعر قرب

2. ESPCam32 لالتقاط الصور ولغرض إرسالها بالبريد

3. بطارية ليثيوم أيون 1000 مللي أمبير

4. USB - شاحن ليثيوم أيون TP4056

5. تعزيز الدائرة 3.7 فولت إلى 5 فولت

6. مقاومات 10 كيلو و 1 كيلو

7. BC547 الترانزستور

8. محرك سيرفو SG90

9. اردوينو برو ميني

الخطوة 1: لنبدأ

في مشروعنا ، لا يعد المستشعر سوى مستشعر قرب صغير من KEMET ، SS-430

ستحتوي البيانات من المستشعر على نبضات على مدار الساعة تبلغ 200 مللي ثانية كما هو موضح في الشكل.

في الشكل أعلاه ، النبضات التي يبلغ حجمها 2200 مللي ثانية هي النبضات التي تُظهر الوجود البشري وتتشكل نبضات الساعة الأخرى بسبب التشغيل الخاطئ. حدث هذا التشغيل الخاطئ منذ أن كنت أجرب المستشعر العاري بدون عدسات أو أي غطاء آخر. تم تقليل التشغيل الكاذب بشكل كبير بعد أن استخدمت العلبة البلاستيكية لتأمين المستشعر.

الخطوة 2: دعنا نختبر على اللوح

للاختبار ، استخدمت للتو متحكمًا دقيقًا (Arduino Uno) وجهاز استشعار ومصباح LED. بعد ساعات من قراءة قيم المستشعر على الشاشة التسلسلية ومعايرتها ، جئت برمز صغير لاكتشاف وجود إنسان أمامه بشكل صحيح.

الخطوة 3: توصيل Servo بـ ESP32Cam بـ Servo

مع العدد المحدود من المسامير المتوفرة على كاميرا ESP32 ، كان علي استخدام المؤقت 2 و GPIO2 لقيادة المؤازرة و GPIO13 لوظيفة التنبيه باستخدام مستشعر القرب Kemet SS-430.

سبب استخدام كاميرا ESP32 هو التقاط صورة والذهاب إلى وضع السكون عندما يدخل الشخص الغرفة أو مكان غير مصرح به. سيتم حفظ الصورة في ملف

بطاقة الذاكرة. للتصرف فورًا على المتسلل ، سيرسل ESP32 بريدًا إلكترونيًا إلى معرف البريد الإلكتروني الذي تم تكوينه مسبقًا. هذا يحتاج ESP32 Mail Client Library ليتم تثبيتها. انتقل إلى إدارة المكتبات في Arduino IDE وابحث عن عميل البريد ESP32 وقم بتنزيله. ستحتاج إلى معرف بريد إلكتروني صالح تحتاج إلى إدخال بيانات اعتماده في الرمز وبعد ذلك سيتعين عليك تمكين التطبيقات الأقل أمانًا. من الأفضل إنشاء معرف Gmail جديد لهذا المشروع.

الخطوة 4: اختبار إثبات المفهوم

للحصول على عرض مبسط للمشروع ، فكرت في تجميع الأشياء على لوح أكريليك بطريقة معيارية.

هناك صندوق بلاستيكي لجهاز الاستشعار يساعد في تقليل المحفزات الكاذبة. نظرًا لأن كاميرا ESP تدخل في وضع السكون بعد التقاط الصور ، فلا يمكنني إجراء عمليات تكييف الإشارة الرقمية على كاميرا ESP32. ومن ثم أضفت متحكمًا آخر لتقليل الزناد الخاطئ وتكييف الإشارة وأيضًا لقيادة محرك سيرفو.

يمكنك إما استخدام esp32 أو أي متحكم آخر يعملان معًا.

الخطوة 5: المخططات النهائية

يتم تغذية الإشارة من المستشعر الكهروحراري إلى الترانزستور في تكوين جامع مفتوح ، بمجرد أن تأتي الإشارة يتم تنشيط الترانزستور كمفتاح ، ومن ثم يربط GPIO 13 بالأرض ويستيقظ كاميرا ESP32

في مستودعات الكود ، كود Pyrolight مع camera_pins.h مخصص لكود ESP32 camera rest 2 للاختبار باستخدام Arduino pro mini.

يرجى العثور على المخططات التفصيلية و Kicad PCB في مستودع GitHub.

في الواقع ، لقد طلبت ثنائي الفينيل متعدد الكلور من الصين لهذا المشروع ، لكنني لم أستلمه في الوقت المناسب بسبب تفشي فيروس كورونا. لذلك اضطررت إلى استخدام محول دفعة ووحدة TP4056.

الخطوة 6: تنبيه الدخيل

عندما كان هناك دخيل بالقرب من المستشعر ، استيقظ من النوم والتقط صورة وأرسل بريدًا مرفقًا به.

إليك كيف يبدو البريد. كل هذا يمكن القيام به فقط بسبب مستشعر القرب. نظرًا لأن الجهاز بالكامل يعمل بالبطارية ، فإنه يتيح لنا حمله إلى أي مكان. ونصنع بيئتنا الذكية والآمنة. يمكنك طباعة حاوية ثلاثية الأبعاد لتناسب الأجهزة الإلكترونية كما هو مطلوب.

إليك تصميم جيد: Link

الخطوة 7: فيديو العمل:

لقد صنعت درعًا مناسبًا PCB للوحة cam esp32 مع USB إلى UART وموصلات لأجهزة المؤازرة ومستشعر بايرو. يمكنك العثور على ملفات Gerber على Github repo المرتبطة أدناه.

جيثب

الخطوة 8: التحسينات المستقبلية

1. تصميم حقيبة مطبوعة ثلاثية الأبعاد للمشروع لجعلها تبدو وكأنها منتج

2. تحسين أداء البطارية

3. دائرة تكييف الإشارة التناظرية بدلاً من متحكم ثانوي.