قم بتأمين منزلك الذكي بذكاء: 14 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

أنا أتنافس من أجل مسابقة آمنة ومأمونة. إذا كنت تحب التعليمات الخاصة بي ، فيرجى التصويت لها ، وسأوضح لك كيفية تأمين منزلك وبيئته بالكامل بسهولة وبتكلفة منخفضة ، فهو يحتوي على قطاعات حيث ستتعلم كيفية: 1. قم بتكوين نظام قفل الباب ببصمة الإصبع 2. تحكم في منزلك وأجهزتك حتى لو كنت غائبا 3. تكوين الكاميرات للحصول على نطاق عرض كبير 4. تتبع الأجهزة والممتلكات المسروقة أو المفقودة 5. تفعيل بعض أنظمة الإنذار بسبب ردود أفعال معينة

الخطوة 1: المكونات

بالنسبة لنظام التتبع: 1x MKR GSM 1400 (https://www.store.arduino.cc) للكاميرا: 1x Arduino Uno1x كاميرا أمان 1x 100 uF مكثف 2x مستشعر حركة PIR 1x ServoBreadboard لنظام قفل الباب ببصمة الإصبع: 1x Arduino Uno1x Adafruit LCD (16 × 2) 1x FPM1OA مستشعر بصمة الإصبع (Adafruit) 1x المحرك 1x محرك المحرك بطارية 9V (اختياري) 2x 3.7V بطارية قابلة لإعادة الشحن 1x LockVeroboard لنظام مراقبة المنزل: 1x Arduino uno1x Ethernet shield وكابل شبكة RJ-45 1x LM351x الطنان 1x LDR1x PIRs مستشعر الحركة 4x White يمكن الحصول على بعض المكونات المذكورة أعلاه في أي متجر بيع بالتجزئة قريب مثل LED والبطاريات وما إلى ذلك. /www.arduino.cc) أو Adafruit (https://www.adafruit.com) أو Amazon (https://www.amazon.com)

الخطوة 2: الأدوات والتطبيقات

طابعة ثلاثية الأبعاد متعددة المقاييس لحام الحديد GlueAPPS: Arduino IDE (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)Fritzing (https://fritzing.org/download)

الخطوة 3: نظرة عامة على المكونات

تحتوي لوحة اردوينو على متحكم دقيق يعمل كعقل ، حيث تستقبل وترسل الإشارات من أجل الأداء السليم. MKR GSM 1400 هي لوحة اردوينو تدعم خدمات GSM مثل إجراء المكالمات وإرسال الرسائل وما إلى ذلك ، يجب تثبيت بطاقة sim عليها. عادةً ما يتم تثبيت درع Ethernet على لوحة اردوينو. يتم استخدامه للتواصل عبر الإنترنت. يحتوي على فتحة SD بحيث يمكن الوصول إلى البيانات الموجودة في بطاقة SD. يتم استخدام لوحة المفاتيح لإدخال البيانات في النظام. يتم استخدام محرك L298N للتحكم في سرعة واتجاه دوران المحركات ، ويتكون مستشعر الحركة PIR من ثلاثة دبابيس ، وأرضي ، وإشارة ، وقوة في الجانب أو الأسفل. تعمل وحدات PIR ذات الحجم الكبير على مرحل بدلاً من الإخراج المباشر. المحركات المؤازرة هي محركات موجهة للتيار المستمر مع دوائر مدمجة داخلها. وهي تتكون من محرك DC وعلبة تروس ومقياس جهد ودائرة تحكم. يستخدم عادة لتحويل الأجهزة إلى الزاوية المطلوبة ، LM35 هو مستشعر درجة حرارة IC دقيق بإخراج يتناسب مع درجة الحرارة (بالدرجة المئوية) ، LDR هو مقاوم يعتمد على الضوء ، يمكنه معرفة ما إذا كان المكان مظلمًا أم لا. تستخدم كجهاز عرض. يعرض الأحرف الأبجدية الرقمية. مستشعر بصمة الإصبع هو مستشعر يحدد ويستشعر بصمات الأصابع. يتم استخدامه لأغراض أمنية.

الخطوة 4: بصمة قفل الأسلاك الكهربائية

كما هو موضح في الرسم التخطيطي للدائرة ، يجب توصيل جميع المسامير وفقًا لذلك ، لقد استخدمت بطارية 3.7 فولت لتشغيل المحرك ، واستخدمت موصل USB لتشغيل لوحة Arduino. يمكن استخدام بطارية 9 فولت إذا رغبت في ذلك أو كنسخة احتياطية ، ويتم استخدام شاشة LCD المتصلة بلوحة Arduino للتفاعل ، ويتم إدخال المعرفات باستخدام لوحة المفاتيح المتصلة بلوحة Arduino ، ويتحقق مستشعر بصمات الأصابع من الصلاحية ، وهو متصل أيضًا بلوحة Arduino. وأخيرًا ، يدور محرك DC الذي يتم التحكم فيه بواسطة وحدة L298N في اتجاه عقارب الساعة أو عكس عقارب الساعة. لاحظ أن القفل متصل بالمحرك ودوران المحرك يفتح / يغلق الباب. هناك العديد من الأقفال في السوق ، ما عليك سوى الحصول على أقفال مناسبة.

الخطوة 5: رمز قفل بصمات الأصابع والتشغيل

للحصول على عرض مناسب ، يمكن الحصول على جميع الرموز المستخدمة في هذا الدليل هنا (https://drive.google.com/file/d/1CwFeYjzM1lmim4NhrlxIwW-xCREJmID6/view؟usp=sharing). لقد علقت على كل قسم من الرموز من أجل الوضوح. للبدء ، قمت بتحميل رمز "التسجيل" من مكتبة بصمات الأصابع ، وأضفت بصمة إصبع. بمجرد تحميل الرمز ، ينتظر النظام وضع إصبع على المستشعر. لا حاجة لبصمة الإصبع لشخص بالداخل ، الضغط على لوحة المفاتيح يفتح الباب. لكن بالنسبة للأشخاص القادمين ، يتم التحقق من صلاحية بصمة الإصبع ، إذا كانت صالحة ، سيفتح القفل وتظهر رسالة تحتوي على الاسم المقترن بمعرف بصمة الإصبع ، وإلا سيظل الباب مغلقًا ، فلنفحص الكود! وظيفة () هي فقط لتجهيز المسرح ، أولاً ، قمت بتضمين المكتبات التي أحتاجها. (تم تضمين جميع المكتبات في الرابط أعلاه) ثم قم بتهيئة دبابيس نقل البيانات لمستشعر بصمات الأصابع ، ثم حددت المسامير المستخدمة في الرسم التخطيطي للدائرة: على سبيل المثال ، دبابيس مستشعر بصمات الأصابع ، ووحدة تشغيل L298N ، وشاشة LCD. أعلن بعض المصفوفات والأحرف والأعداد الصحيحة. يمكن أيضًا تغيير رمز المرور ، وهو 0000 افتراضيًا ، على الرغم من أنني قمت أيضًا بتهيئة لوحة المفاتيح عن طريق تحديد عدد الصفوف والأعمدة الخاصة بها ؛ وشخصياتها. ثم قمت بتعريف المسامير الرقمية التي تم توصيلها بها ، ثم قمت بتهيئة وحدة البصمة بالمكتبة وأعلنت متغير "id" ، ثم وظيفة الإعداد () التي تعمل مرة واحدة فقط بعد تشغيل النظام. معدل الاتصال التسلسلي إلى 9600 ؛ وبصمة الإصبع إلى 57600 ، قمت بتهيئة أوضاع دبوس برنامج التشغيل L298N على "OUTPUT" ، قمت بتحديد حجم شاشة LCD ، ومسح الشاشة وعرض "وضع الاستعداد" ، ثم اتبعت وظيفة الحلقة () ، حيث يحدث التنفيذ. حرف الإدخال: إذا كان "A" ، فهذا يعني أن هناك نموذجًا جديدًا تريد إضافته. لذلك ، يُطلب رمز مرور مضبوط على 0000 (يمكن تعديله) ، إذا لم يطابقه ، فسيتم عرض "رمز مرور خاطئ". إذا كان "B" ، يتم فتح الباب لمدة 6 ثوانٍ للخروج ، ثم " وضع إصبع "يظهر بعد. بعد الحلقة () توجد OpenDoor () و CloseDoor () لفتح وإغلاق الباب. التالي هي وظيفة getPasscode (). يحصل على رمز المرور مكتوبًا ويخزنه في مصفوفة c [4] ويقارن ما إذا كان صحيحًا. التالي هو وظائف Enrolling () و getFingerprintEnroll () المستخدمة لتسجيل معرّف جديد باستخدام الدالتين readnumber () و getImage (). بعد ذلك ، يتم عرض "وضع الإصبع" و "إزالة الإصبع" عند وضع الإصبع أو إزالته. لقد استخدمت طريقة مسح بصمات الأصابع العادية ، أي تم التقاط صورة لنفس الإصبع مرتين. تحصل وظيفة readnumber () على رقم المعرف بتنسيق 3 أرقام وتعيد الرقم إلى وظيفة التسجيل. لاحظ أن نطاق المعرف يتراوح من 1 إلى 127 ، وأخيرًا تأتي وظيفة getFingerprintIDez () التي أطلق عليها في الحلقة. يقوم بمسح بصمة الإصبع ويمنحها إمكانية الوصول إذا تم التعرف عليها. إذا لم يتم التعرف على بصمة الإصبع ، فسيتم عرض "تم رفض الوصول" ، وبعد 3 ثوان يتم عرض رسالة "وضع الإصبع" مرة أخرى. بالنسبة لبصمة الإصبع التي تم التعرف عليها ، يتم عرض رسالة "ترحيب" ومعرفها. ثم يفتح الباب ، والأبواب مؤمنة الآن ، وتبقى البيئة وداخل المنزل.

الخطوة 6: توسيع نطاقات الكاميرات

تُستخدم الكاميرات في الداخل والخارج ولكن في بعض الأحيان لا تكون نطاقات المشاهدة والدوران مواتية. هذا قد لا يجعل الأمان مشددًا بدرجة كافية ما لم يتم تثبيت المزيد ، لذلك بدلاً من استخدام ما يصل إلى ثلاث كاميرات حيث يمكن استخدام واحدة ، قمت بتصميم حامل للكاميرات. يقوم هذا الحامل بتدوير الكاميرا إلى زوايا مختلفة. وهذا يتيح لي الحصول على نطاق عرض يزيد عن 230 درجة. هذا أيضًا يوفر تكلفة الكاميرات غير الضرورية واستكشاف الأخطاء وإصلاحها غير الضرورية. كانت هذه هي الطريقة التي عملت بها: لقد استخدمت محرك سيرفو وأجهزة استشعار الحركة PIR حصلت على قاعدة وقمت بتثبيت المؤازرة فيها. ثم قمت بتركيب جهازي استشعار للحركة PIR حصلت على قاعدة أكبر لاحتواء الأسلاك. لقد قمت بتركيب لوحة على المؤازرة ووضعت الكاميرا عليها بحيث تقوم المؤازرة بتدوير الكاميرا. تم استخدام الطابعة ثلاثية الأبعاد لطباعة الحامل البلاستيكي واللوحة ، لذلك ، يتحول المؤازر إلى اتجاه مستشعر الحركة PIR الذي يستشعر الحركة.

الخطوة 7: تصميم دائرة الكاميرا التي تتبع الحركة

يتم توصيل مستشعرات الحركة بـ arduino uno ، مع VCC إلى 5V ، GNG إلى GND ودبوس الإشارة إلى المسامير 2 و 3. ملاحظة: يمكن أيضًا استخدام محرك المحرك لقيادة المؤازرة.

الخطوة 8: رمز الكاميرا الدوارة

قمت بتضمين المكتبة المطلوبة ، ثم قمت بإنشاء كائن مؤازر. بعد ذلك ، حددت دبابيس مستشعرات PIR. بعد ذلك ، أعلنت زاوية دوران الكاميرا وقمت بتهيئة الحالات السابقة والحالية لجهاز المؤازرة. في وظيفة الإعداد () ، قمت بتوصيل دبوس المؤازرة وقمت بتهيئة pinModes لأجهزة استشعار PIR ، ثم اضبط الكاميرا على المنتصف. loop () ، لقد أعلنت المتغيرات للحصول على البيانات في المسامير. ثم حددت حالة مجسات الحركة لتعرف إلى أين تتجه. إذا كان هناك تغيير في الحالة ، يتم ضبط زاوية الدوران على الحالة المناسبة ؛ وإلا يتم الحفاظ على الموقف. أخيرًا ، قمت بتعيين السابق على الحالة الحالية وتبدأ الحلقة من جديد.

الخطوة 9: التحكم في المنزل والأجهزة

لتعزيز أمن المنزل ، استخدمت وحدة Ethernet و LDR و LM35 ومستشعر الحركة لتكون على المسار الصحيح مع المنزل. باستخدام هذه الأشياء ، تمكنت من: أ) التحكم في الأجهزة عبر الإيثرنت ؛ ب) معرفة حالة البيئة مثل درجة الحرارة وما إلى ذلك ؛ ج) معرفة ما إذا كان هناك شخص ما في المنزل.

الخطوة 10: الأسلاك والدائرة

يتم تثبيت درع Ethernet على Arduino Uno. كبل الشبكة RJ-45 مطلوب لتوصيل جهاز التوجيه أو المودم. يتم توصيل الجرس ومستشعر الحركة ومصباح LED بالمسامير الرقمية 2 و 3 و 6 لقد صنعت لمبة LED عن طريق لحام 4 مصابيح LED ساطعة بالتوازي على لوحة ، ثم أرفقه ببيربيكس شفاف. يذهب السلكان الخارجان إلى الدائرة. (يمكن الحصول على واحد مماثل في السوق). يتصل كل من LDR و LM35 بالمسامير التناظرية 0 و 1 ، وتنتقل المسامير الأخرى إلى GND ، بينما يذهب الدبوس الثالث لـ PIR و LM35 إلى مزود الطاقة.

الخطوة 11: كود التحكم في المنزل والتشغيل

لقد قمت بتضمين المكتبات ، ودبابيس Buzzer ، ومستشعر PIR ، و LED ، و LDR ، و LM35 ، وعنوان MAC موجود على الدرع ، ويجب تحديده بشكل صحيح. يجب أيضًا تحديد عنوان IP. التالي هو متغير الطلب وعنوان خادم الويب ، وبعد ذلك وظيفة setup () ، قمت بتهيئة أوضاع الدبوس وتهيئة اتصالات الخادم ودرع Ethernet. في وظيفة loop () ، أعلنت عن بعض المتغيرات ، تسمى وظائف وأخذت قراءات في المدخلات. ثم يتم التحقق من سطوع الغرف سواء على الضوء أم لا. ثم يتم الاستماع إلى العملاء وفحص طلب http أيضًا. ما يأتي بعد ذلك يتحكم في شاشة صفحة الويب التي تعرض حالة الغرفة والأزرار لتنفيذ بعض الإجراءات. بعد الحلقة تأتي بعض الوظائف للتحكم في الضوء: وظيفة onLight () على الضوء إلى أقصى سطوع له. يعمل offLight () على إيقاف الضوء. يعمل dimLight () على الضوء حتى ربع سطوعه.

الخطوة 12: أجهزة التتبع

لقد صممت نظام أمان يمكنه الحصول على موقع أجهزتي على هاتفي الذكي عبر رسالة نصية قصيرة مع رابط خرائط Google ، واستخدمت Arduino MKR GSM 1400 وهوائي وحزمة بطارية LiPo. مطلوب أيضًا بطاقة SIM صالحة للعمل. مطلوب PIN و APN وبيانات اعتماد أخرى للاتصال بالشبكة. عندما أرسلت رسالة نصية قصيرة تحتوي على حرف الطلب ، تلقيت رسالة نصية قصيرة تحتوي على خط الطول وخط العرض ورابط خرائط Google. لإعدادها ، تم توصيل الهوائي بـ اللوحة مع إدخال بطاقة SIM ، ثم يتم توصيل البطارية بموصل JST كما هو موضح في الرسم البياني أعلاه ، وبعد ذلك يمكن توصيلها بأي جهاز بحيث يمكن استعادتها عند السرقة أو الضياع.

الخطوة 13: كود العمل

القسم الأول هو استيراد المكتبات المطلوبة ، ثم يأتي رقم التعريف الشخصي ، APN ، اسم المستخدم وكلمة المرور. يجب ملء هذا ، بعد ذلك وظيفة الإعداد () ، تتم تهيئة كائن الموقع وإنشاء اتصال البيانات ، بعد وظيفة الحلقة () ، تم استدعاء وظيفة getLocation () ، ثم إذا تم استلام رسالة نصية ، يتم التحقق منها إذا يتم إدخال رسالة الطلب الصحيحة ، والتي هنا "T" ، إذا كان الحرف صحيحًا ، يتم إرسال رسالة SMS تحتوي على موقع الجهاز. ملاحظة: يمكن تغيير حرف الطلب ، لتقليل استهلاك الطاقة ، يتم وضع اللوحة في وضع الإسبات لمدة 70 ثانية ، ويحصل getLocation () على الإحداثيات عن طريق الشبكة الخلوية ، في حالة توفر إحداثيات جديدة ، يتم تحديثها ، وتستخدم وظيفة connectNetwork () gsmAccess.begin و gprs.attachGPRS لتوصيل اللوحة بشبكة البيانات.

الخطوة 14: الإنهاء

تطبيق الأنظمة المذكورة أعلاه يجعل المرء آمنا. إنه نظام مدفوع تقنيًا ، وبالتالي يسهل التحكم فيه. لاحظ أنه لزيادة استخدام الطاقة ، يمكن استخدام منافذ USB بدلاً من البطاريات (إذا كانت المنافذ متاحة بسهولة). ، وكذلك مبادئ العمل. لا تنس استخراج المكتبات إلى الدليل الصحيح. أيضًا ، يجب تركيب كاميرات المراقبة بحكمة بطريقة تجعلها تخفي البيئة المحيطة ، وداعاً ، أتمنى لك يومًا آمنًا.