Сигнализация на Ардуино своими руками
Простая охранная сигнализация для дома на Arduino Uno — тема данного обзора. Несмотря на то, что микроконтроллеры данного семейства были изначально предназначены для обучения студентов, вполне реально сделать действительно полезный проект на Arduino. Охранные сигнализации для дома или садового участка смогут предупредить владельца о ЧП и послать сообщение с датчиков на смартфон.
Сигнализация для дома на Arduino
Рассмотрим, как сделать на Arduino Uno или Nano сигнализацию для дома, загородного садового участка или гаража. В проекте мы использовали сенсор движения, датчик воды и температуры — это набор основных сенсоров для самой простой системы оповещения. Вы узнаете о прорыве водопровода, снижении температуры в доме или проникновении посторонних людей в помещении в любое время и в любом месте.
Датчики Ардуино для охранной сигнализации
Датчики Ардуино для домашней сигнализации
В данном проекте для передачи информации по сети Интернет мы использовали старый смартфон. Соответственно в месте расположения вашей недвижимости должен быть сигнал GPRS и у любого сотового оператора подключен самый простой тариф с выходом в Интернет. Если эти условия не выполняются, то в охранной системе предусмотрена звуковая сирена, которая тоже может спугнуть грабителей.
В проекте использованы самые простые сенсоры — температурный датчик DHT11, датчик утечки воды, который можно сделать самому, а также датчик движения. Если вы решите сделать более сложную сигнализацию — рекомендуем вам посмотреть проект пожарной сигнализации или сигнализации на GSM. Также потребуется установить приложение на смартфон и зарегистрировать два аккаунта в Твиттере.
Как сделать сигнализацию Ардуино
Для этого проекта потребуется:
- Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
- смартфон с выходом в Интернет; ;
- датчик температуры и влажности DHT11;
- датчик утечки воды (water sensor);
- датчик движения и кнопка (переключатель);
- светодиоды, резисторы, провода и т.д.
Схема сигнализации на Ардуино Нано для дома
Скетч для сигнализации, все необходимые библиотеки и приложение для смартфона можно скачать одним архивом здесь. Отметим, что нельзя будет дистанционно управлять Arduino, так как проект максимально простой. Вы сможете лишь в сообщениях на смартфоне узнавать о показаниях датчиков, установленных в доме, через заданный промежуток времени или при срабатывании какого-либо датчика.
Скетч охранной сигнализации на Arduino Uno / Nano
Пояснения к коду:
- ;
- .
На первый взгляд схема может показаться сложной, однако это не так. Сигнализацию можно собрать на любой плате, в том числе и Arduino Uno. Вместо светодиодов можно можно использовать LED ленту, но при этом питание для платы нужно будет уже 12 Вольт, и подключать LED ленту не к 5V, а к пину Vin Arduino. Со светодиодами можно использовать для питания схемы обычную зарядку от телефона на 5 Вольт.
Установка приложения на смартфон для сигнализации
Чтобы установить приложение закачайте файл home_twit.apk на свой телефон через USB шнур, найдите его в памяти телефона и нажмите «Установить». Этот телефон должен быть всегда в зоне Bluethoth сигнала Ардуино. После установки откройте приложение и нажмите кнопку «Настроить». Здесь потребуется указать минимальное и максимальное значение температуры, при которой будет отправляться сообщение.
А сейчас самое сложное — настройка аккаунтов в Twitter. Укажите в настройках логин пользователя в Твиттере, кому вы будете отправлять сообщение. Также требуется указать логин, API key и API secret key от лица которого будут поступать сообщения. Последние нововведения обусловлены борьбой со спамом и сбором информации о пользователях в соцсети. Как получить API key и API secret — читайте в этом обзоре.
На телефоне, который будет всегда при вас и будет получать сообщения потребуется установить официальное приложение Twitter с PlayMarket и войти в него под нужным логином. В итоге приложение signalizaciya.apk с телефона, находящегося в доме, будет собирать данные с датчиков Ардуино и отправлять их личным сообщением через Твиттер пользователю, под чьим логином вы установили приложение Twitter.
Если у вас возникли проблемы с настройками сигнализации на Ардуино — пишите свои вопросы в комментариях к этому обзору.
Как сделать сигнализацию — охранная система для дома на Ардуино своими руками
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
- 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.
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
- После сборки и прошивки устройство требует загрузки конфигурации (с помощью утилиты).
- При подключении к USB нормальная работа устройства приостанавливается, очередь неотправленных сообщений очищается.
- При неудачной отправке SMS, устройство произведет повторную попытку через 2 минуты, затем через 5, 10, 20, дважды через 40 и затем каждые 12 часов.
- После принятого звонка, он будет завершен через 3 минуты.
- Звуковая сигнализация включается на 30 секунд.
- События «открытие двери», «движение» и «изменения освещения» срабатывают не чаще, чем раз в 20 мин.
- Если питание устройства отсутствует более 3 часов, то записанная история измерения температуры сбрасывается.
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.
Как сделать сигнализацию на ардуино
Вот такая коробочка у меня получилась.
Для сборки понадобится:
Корпус от старого нерабочего роутера, или любая друга подходящая коробка.
GSM модуль SIM800L.
Активная Sim карта с положительным балансом.
Литий-ионный аккумулятор 3,7 вольта на 2000-3000 миллиампер.
Контроллер заряда аккумуляторов на 3,7 вольта USB-MINI.
Пожарный звуковой оповещатель.
NPN транзистор подходящий по мощности для пожарного оповещателя.
Датчики движения HC-SR501 и концевые выключатели в сумме 5 штук. (Рекомендую использовать только концевики или герконовые датчики, так как подобные датчики движения не имеют возможности фильтровать ложные срабатывания, которые могут исходить от GSM модуля или от генератора проезжающего мимо автомобиля!)
Один маломощный светодиод для индикации.
4 сопротивления: 250, 1К, 2К и 2,4К .
Плата Arduino UNO
Перед тем как приступить к сборке прибора, укажите свой номер в скетче, как показано в видео инструкции, и загрузите этот скетч на плату.
Внимание! Данный скетч был обновлен 12.02.2021.
Были устранены ошибки, а также добавлена возможность настройки паузы между сериями звонков при постоянно сработаном концевике. Схема сборки тоже немного изменилась, найдете ее ниже. Спасибо всем за терпение, и за помощь в обнаружении ошибок.
//Начало скетча Копировать этот код
//Конец скетча
После загрузки скетча соберите все, как показано на этой схеме.
Подробное видео “GSM сигнализация на базе Arduino UNO и GSM модуля SIM800l”
Творческая мастерская Мастер Колотушкин 2023
Проекты на базе Arduino для начинающих, электронные самоделки своими руками.