Arduino Wireless Alarm System โดยใช้เซ็นเซอร์ที่มีอยู่: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

โปรเจ็กต์นี้สามารถสร้างได้ในเวลาประมาณครึ่งชั่วโมงโดยมีค่าใช้จ่ายประมาณ 20.00 ดอลลาร์ หากคุณมีเซ็นเซอร์สัญญาณเตือนไร้สาย 433 เมกะเฮิร์ตซ์หรือ 315 เมกะเฮิร์ตซ์

นอกจากนี้ยังสามารถเป็นโครงการใหม่ที่สมบูรณ์แบบด้วยเซ็นเซอร์เตือนภัยแบบไร้สาย เช่น เครื่องตรวจจับความเคลื่อนไหวอินฟราเรดและสวิตช์กก ที่มีจำหน่ายทางออนไลน์อย่างง่ายดายและราคาถูก เพียงค้นหาเซ็นเซอร์ 433Mhz หรือ 315Mhz ที่ใช้การเข้ารหัส PT2262 หรือ EV1527

ฉันแน่ใจว่ามีคนจำนวนมากเช่นฉันที่ซื้อระบบสัญญาณเตือนภัย GSM/2G พร้อมเซ็นเซอร์ไร้สายและพอใจกับมัน แต่เมื่อเครือข่าย 2G/GSM ถูกปิดในที่ที่ฉันอาศัยอยู่ ฉันก็เหลือระบบเตือนภัยที่ทำได้ ไม่ได้ตั้งโปรแกรมหรือตั้งเวลาอีกต่อไป อยู่มาวันหนึ่งขณะที่สงสัยว่าฉันจะทำอะไรได้บ้างเพื่อให้นาฬิกาปลุกทำงานอีกครั้ง ฉันต้องตรวจสอบว่า Arduino สามารถรับสัญญาณจากเซ็นเซอร์ได้หรือไม่ ฉันสะดุดกับ https://www.instructables.com/id/Decoding-and-sending-433MHz-RF-codes-with-Arduino-/ ที่ควบคุมไม่ได้และหลังจากการทดลองบางอย่างระบุว่าฉันสามารถรับสัญญาณจากเซ็นเซอร์ที่มีอยู่ของฉันได้ ฉันเริ่มกระบวนการสร้างระบบเตือนภัยที่สามารถแทนที่การเตือนที่มีอยู่ของฉันและจะให้ฟังก์ชันการทำงานที่เพิ่มขึ้นด้วย ปัญหาอย่างหนึ่งของการเตือนแบบเก่าคือไม่เคยรู้เลยจริงๆ ว่าเซ็นเซอร์ตัวใดใน 25 ตัวที่ดับ โดยการเพิ่มหน้าจอ LCD ในการสร้างการเตือนใหม่ของฉัน ตอนนี้ฉันได้รับข้อความบน LCD ที่ระบุว่าเซ็นเซอร์ใดเปิดใช้งานอยู่ ปุ่มกดไร้สายที่มีอยู่ของฉันยังคงติดอาวุธปลุกใหม่ได้ด้วยตนเอง และมีนาฬิกาตามเวลาจริงเพื่อให้สามารถเปิดและปิดอาวุธโดยอัตโนมัติตามเวลาที่ตั้งไว้ของวัน

เสบียง

ดูหมายเหตุเพิ่มเติมในตอนท้ายเพื่อให้แน่ใจว่าคุณใช้ชิ้นส่วนเหล่านี้ในเวอร์ชันที่ถูกต้อง

Arduino Uno หรือใกล้เคียง

โมดูลรับสัญญาณ 433 หรือ 315 MHz สำหรับ Arduino

โมดูลนาฬิกาเวลาจริง DS3231 สำหรับ Arduino

โมดูล I2C 16x2 LDC สำหรับ Arduino

สวิตช์กกปลุกไร้สาย เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว และพวงกุญแจรีโมทตามต้องการ

Piezo buzzer

ตัวต้านทาน LED และ 220 โอห์ม

เขียงหั่นขนม (ไม่จำเป็น แต่แนะนำ)

แหล่งจ่ายไฟที่เหมาะสมสำหรับ Arduino

สายจัมเปอร์ ฯลฯ

พีซีที่ติดตั้ง Arduino IDE

ความรู้พื้นฐานของ Arduino

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุสิ้นเปลือง

รูปภาพบางส่วนของวัสดุสิ้นเปลืองที่คุณต้องการสำหรับโครงการนี้

ขั้นตอนที่ 2: ต่อ Ardunio และโมดูลตามที่แสดงใน Image

Piezo ระหว่างพิน 5 ของ Arduino และ earth

LED ระหว่างพิน 8 ของ Arduino และตัวต้านทาน 220ohm จากนั้นต่อลงดิน

ตัวรับสัญญาณ 433 หรือ 315 Mhz, VCC ถึง 5V, GND ลงกราวด์และหนึ่งใน 2 พินข้อมูลไปยังพิน 2 ของ Arduino

โมดูล LCD I2C 16X2 VCC ถึง 5V, GND ถึงกราวด์, SCL SDA พินกับ SCL SDA ของ Arduino (พิน A5 คือ SCL, ขา A4 คือ SDA)

DS3231 โมดูล RTC VCC ถึง 5V, GND ถึงกราวด์, SCL SDA พินกับ SCL SDA ของ Arduino (มีชุดที่ 2 อยู่เหนือพิน GND และ AREF ของ Arduino ส่วนใหญ่)

ฉันรู้ว่าพวกคุณบางคนจะไม่ต้องการข้อมูลมากกว่านี้และภาพร่างที่แนบมาด้านล่าง แต่ฉันจะพูดถึงรายละเอียดเพิ่มเติมสำหรับทุกคนที่ต้องการความช่วยเหลือเพิ่มเติมเล็กน้อย

ขั้นตอนที่ 3: เพิ่มไลบรารีที่จำเป็นลงใน Arduino IDE

Arduino Sketch เพื่อเรียกใช้การเตือนใช้ไลบรารีบางตัวที่ยังไม่ได้ติดตั้งบน Arduino IDE โดยค่าเริ่มต้น

ในการเพิ่มไลบรารี RCSwitch ลงใน Arduino IDE เปิด Arduino IDE ในเมนูด้านบน เลือก "ร่าง" จากนั้นเลือก "รวมไลบรารี" จากเมนูแบบเลื่อนลง และจากเมนูแบบเลื่อนลงถัดไป ให้เลือก "จัดการไลบรารี" จากนั้นในกล่อง "กรองการค้นหาของคุณ" ให้พิมพ์ "RCSW" คลิกถัดไปที่การติดตั้งสำหรับ "rc-switch by sui77"

คำแนะนำโดยละเอียดเกี่ยวกับการเพิ่มไลบรารีที่

ในขณะที่เรากำลังดำเนินการอยู่ เรายังจำเป็นต้องเพิ่มไลบรารี่ที่เรียกว่า Time, TimeAlarms, DS1307RTC และ LiquidCrystal_I2C ซึ่งเป็นขั้นตอนเดียวกับด้านบน แต่ค้นหาชื่อไลบรารีใหม่แต่ละอันและทำการติดตั้ง ดูภาพหน้าจอด้านบนหากไม่แน่ใจว่าจะใช้ไลบรารีใด

นาฬิกาเรียลไทม์ DS3231 เข้ากันได้กับและใช้ไลบรารี DS1307RTC

ขั้นตอนที่ 4: ต่อไป เราต้องรับรหัสสำหรับเซ็นเซอร์ของคุณ

ฉันได้จัดเตรียมเทมเพลตของโค้ด Arduino ไว้ด้านล่าง แต่คุณจะต้องค้นหาค่าสำหรับเซ็นเซอร์แต่ละตัวของคุณและวางลงในโค้ด

มีข้อมูลมากมายเกี่ยวกับวิธีการรับรหัสเหล่านี้ที่ไซต์ทั้งสองนี้

www.instructables.com/id/Decoding-and-sending-433MHz-RF-codes-with-Arduino-/

github.com/sui77/rc-switch/wiki

อย่างไรก็ตาม นี่คือเวอร์ชันย่อของฉัน

ในการรับรหัสที่เซ็นเซอร์และกุญแจรีโมทของคุณกำลังส่ง ให้ต่อ Arduino ตามที่ประกอบในขั้นตอนที่ 1 กับพีซีผ่านสาย USB แล้วเปิด Arduino IDE จากนั้นใน Arduino IDE ให้ไปที่เมนูแบบเลื่อนลง "ไฟล์" จากนั้นไปที่ "ตัวอย่าง" เลื่อนลงรายการตัวอย่างภาพสเก็ตช์จนกว่าคุณจะพบ "RCSWITCH" จากนั้นเลือกภาพร่าง "ReceiveDemo_Advanced" และอัปโหลดไปยัง Arduino เมื่ออัปโหลดภาพร่างสำเร็จแล้ว ให้เปิดจอภาพอนุกรมของ Arduino IDE โดยที่ยังคงต่อกับพีซีของคุณผ่าน USB ตอนนี้ทริกเกอร์เซ็นเซอร์ตัวแรกที่คุณต้องการรับรหัส เอาต์พุตจาก RCSwitch จะปรากฏในหน้าต่างมอนิเตอร์แบบอนุกรม สำหรับโครงการนี้ เรากำลังมองหารหัสทศนิยมตามที่ไฮไลต์ในภาพหน้าจอที่ 2 คุณจะต้องทริกเกอร์เซ็นเซอร์หลายครั้งเพื่อค้นหาค่าทศนิยมที่ปรากฏบ่อยที่สุด บางครั้งจะมีค่าต่างๆ ผสมกันกับค่าจริง ซึ่งเกิดจากสาเหตุนี้ โดยการรบกวนจากคลื่นวิทยุสุ่มหรืออุปกรณ์อื่นที่ทำงานด้วยความถี่เดียวกัน

สังเกตรหัสทศนิยมของเซ็นเซอร์เพื่อใช้ในขั้นตอนต่อไป ทำซ้ำสำหรับเซ็นเซอร์และคีย์คีย์ระยะไกลทั้งหมดที่คุณต้องการใช้ในโปรเจ็กต์ โดยคอยติดตามว่าโค้ดใดบ้างที่ใช้ร่วมกับเซ็นเซอร์ตัวใด หากใช้ปุ่มกดเพื่อวางแขนและปลดอาวุธการเตือน คุณจะต้องสังเกตรหัสที่แตกต่างกันสำหรับปุ่มแขนและปุ่มปลดอาวุธของรีโมทแต่ละตัว

ขั้นตอนที่ 5: เทมเพลตโค้ด Arduino

ด้านล่างนี้คือสำเนารหัส Arduino ของฉันเป็นไฟล์.ino ชื่อ Wireless_Alarm คุณสามารถคลิกที่มันและควรเปิดใน Arduino IDE ฉันไม่ใช่โปรแกรมเมอร์ที่โค้ดของฉันประกอบขึ้นจากตัวอย่างที่พบใน Arduino IDE อาจไม่สวยงามเป็นพิเศษ แต่ใช้งานได้และเชื่อถือได้มาเป็นเวลานาน

อย่าลืมบันทึกภาพร่างอีกครั้งหลังจากที่คุณทำการเปลี่ยนแปลงเพื่อรวมรหัสจากเซ็นเซอร์ของคุณเอง

ขั้นตอนที่ 6: วางรหัสที่คุณได้รับในขั้นตอนที่ 5 ลงในเทมเพลต Arduino Sketch

ตอนนี้เป็นขั้นตอนในการปรับแต่งรหัสสำหรับเซ็นเซอร์และปุ่มควบคุมระยะไกลที่คุณใช้อยู่

หากคุณเปิดร่าง Wireless_Alarm ใน IDE ของคุณ คุณจะเห็นที่บรรทัดที่ 111

if (mySwitch.getReceivedValue() == 115166236) //รหัสปุ่มแขน Fob

ในโค้ดที่มีอยู่นั้น มันอ่านว่า 115166236 คุณจำเป็นต้องแทนที่ตัวเลขนั้นด้วยรหัสทศนิยมสำหรับปุ่มแขนของปุ่มรีโมทของคุณซึ่งคุณบันทึกไว้ในขั้นตอนที่ 5

ตัวอย่างเช่น ถ้าในขั้นตอนที่ 5 คุณได้ทศนิยม 1154321 คุณจะแก้ไขบรรทัด 111 ให้อ่านตอนนี้

if (mySwitch.getReceivedValue() == 1154321) // รหัสปุ่มแขน Fob

ทำตามขั้นตอนเดียวกันสำหรับบรรทัด 125

if (mySwitch.getReceivedValue() == 115166234) // Fob รหัสปุ่มปลดอาวุธ

แทนที่ 115166234 สำหรับรหัสของปุ่มปลดอาวุธจากระยะไกลที่คุณบันทึกไว้ในขั้นตอนที่ 5

หากคุณต้องการใช้รีโมทควบคุมหลายอันเพื่อวางอาวุธและปลดอาวุธ ให้คัดลอกและวางบรรทัด 111 ถึง 136 หลาย ๆ ครั้งตามที่ต้องการ จากนั้นเปลี่ยนค่าเพื่อให้เหมาะกับคีย์คีย์ระยะไกลอื่นๆ ของคุณ แต่ควรเริ่มต้นด้วยรีโมตตัวเดียวจนกว่าคุณจะแน่ใจว่าคุณดัดแปลง ร่างกำลังทำงาน

ตอนนี้เพื่อเข้ารหัสเซ็นเซอร์สัญญาณเตือนในแบบร่างที่บรรทัด 140

if(ledState == HIGH && mySwitch.getReceivedValue() == 1151640) //การดำเนินการสำหรับตู้สำนักงานส่งสัญญาณ

นำออกมา 1151640 และใส่ค่าทศนิยมของหนึ่งในเซ็นเซอร์เตือนภัยของคุณ

จากนั้นที่บรรทัดที่ 158

lcd.print(F("ตู้สำนักงาน")); //พิมพ์ข้อความไปที่หน้าจอ LCD เพื่อดูว่าเซ็นเซอร์ตัวไหนถูกเปิดใช้งาน (แล้วไปตามหาตัวขโมยกัน:)

เปลี่ยนตู้ Office เป็นสิ่งที่คุณต้องการให้แสดงบน LCD สำหรับเซ็นเซอร์นั้น เช่น หากต้องการให้อ่านประตูห้องครัว ให้เขียนเส้นแบบนี้

lcd.print(F("ประตูห้องครัว")); //พิมพ์ข้อความไปที่หน้าจอ LCD เพื่อดูว่าเซ็นเซอร์ตัวไหนถูกเปิดใช้งาน (แล้วไปตามหาตัวขโมยกัน:)

ชื่อไม่ควรเกิน 16 ตัวอักษร

ระหว่างบรรทัดที่ 165 ถึง 187 เป็นเทมเพลตที่จะคัดลอกและวางหลายครั้งตามที่ต้องการในบรรทัดด้านล่าง 187 โดยตรง แทนที่ตัวเลขหลัง mySwitch.getReceivedValue() == ด้วยทศนิยมของหนึ่งในเซ็นเซอร์อื่นๆ ที่คุณบันทึกไว้ในขั้นตอนที่ 5 และเปลี่ยนชื่อภายใน " " ใน lcd.print(F("sensornamehere")); เป็นชื่อที่คุณต้องการให้เซ็นเซอร์ของคุณ

หากคุณไม่ได้ใช้ปุ่มควบคุมระยะไกลเพื่อปิดและปิดการเตือนของคุณ คุณสามารถข้ามบรรทัดที่ 111-136 หรือใส่ // ที่จุดเริ่มต้นของแต่ละบรรทัดที่ไม่ต้องการ และ Arduino จะไม่อ่าน

อย่าลืมบันทึกไฟล์หลังจากที่คุณได้ทำการเปลี่ยนแปลงแล้ว

ขั้นตอนที่ 7: อัปโหลด.ino ที่แก้ไขแล้วไปยัง Arduino และทดสอบของคุณ

โดยที่ Arduino ยังคงเชื่อมต่อกับพีซีของคุณโดย USB ให้อัปโหลดภาพร่างไปยังบอร์ด Arduino เมื่ออัปโหลดเสร็จเรียบร้อยแล้ว หน้าจอ LCD ควรอ่านว่า "Alarm On Disarmed" กดปุ่มแขนบนรีโมทของคุณและ LCD ควรอ่านว่า "Alarm On Armed" และไฟ LED ควรติดเพื่อแจ้งให้คุณทราบว่ามีอาวุธอยู่ ตอนนี้ทริกเกอร์เซ็นเซอร์ในขณะที่ติดอาวุธ LCD ควรอ่าน Alarm ตามด้วยการประทับเวลาและ ตำแหน่งของเซ็นเซอร์ เสียงบี๊บจะดังขึ้นเป็นเวลา 2 นาที เว้นแต่คุณจะกดปุ่มปลดอาวุธ หากคุณไม่ได้รับผลลัพธ์นี้ ให้ตรวจสอบรหัสที่คุณได้รับในขั้นตอนที่ 5 อีกครั้ง และการเปลี่ยนแปลงที่คุณทำกับรหัสในขั้นตอนก่อนหน้า ให้ตรวจสอบการเดินสายไฟของส่วนประกอบทั้งหมดอีกครั้ง หาก LCD ไม่อ่านเลย แสดงว่ามีการปรับความคมชัดที่ด้านหลังของโมดูล LCD เมื่อตั้งค่าคอนทราสต์อย่างถูกต้องแล้ว หาก LCD ยังไม่อ่าน ให้ลองเปลี่ยนที่อยู่ของ LCD จาก 0x3f เป็น 0x27 ที่บรรทัดที่ 12 ในภาพร่าง การแก้ไขปัญหา LCD ที่นี่ บทช่วยสอน I2C LCD

ขั้นตอนที่ 8: การตั้งเวลาบนโมดูล RTC และการเปลี่ยนเวลาของแขนและปลดอาวุธ

หวังว่า RTC ของคุณจะถูกตั้งค่าให้ถูกเวลาแล้ว แต่ถ้าไม่ได้เปิด IDE ให้เลือก 'ไฟล์' และจากเมนูแบบเลื่อนลงคลิกที่ "ตัวอย่าง" เลื่อนลงไปที่ "DS1307RTC" และเลือก "SetTime" แบบร่าง ดาวน์โหลดภาพร่างไปยัง Arduino และมันจะตั้งค่านาฬิกาตามเวลาจริงด้วยเวลาจากพีซีของคุณ จากนั้น คุณจะต้องโหลดร่าง Wireless_Alarm ไปยัง Arduino ของคุณ

Wireless_Alarm.ino ที่ฉันให้ไว้โดยค่าเริ่มต้นจะตั้งปลุกโดยอัตโนมัติเวลา 22:15 น. ทุกคืนและปลดอาวุธเวลา 6.00 น. ทุกเช้าโดยค่าเริ่มต้น หากต้องการเปลี่ยนเวลาเหล่านี้ ให้แก้ไข Sketch ที่บรรทัดที่ 71 และ 72 เวลาอยู่ในวงเล็บหลัง Alarm.alarmRepeat ในรูปแบบ HH, MM, SS เปลี่ยนสิ่งนี้เป็นเวลาใดก็ได้ที่เหมาะกับคุณ

Alarm.alarmซ้ำ(6, 00, 0, MorningAlarm); // ปลดอาวุธเวลา

Alarm.alarmRepeat(22, 15, 0, ปลุกเย็น); // เวลา ARM

ดังนั้นหากต้องการเปลี่ยนเวลาปลดอาวุธเป็น 9.15 น. และเวลาเปิดเครื่องเป็น 17.30 น. รหัสจะมีลักษณะดังนี้

Alarm.alarmRepeat(9, 15, 0, MorningAlarm); นาฬิกาปลุก // ปลดอาวุธเวลา

Alarm.alarmRepeat (17, 30, 0, นาฬิกาปลุกเย็น); // เวลา ARM

หากคุณไม่ต้องการให้สัญญาณเตือนภัยติดอาวุธและปลดอาวุธอัตโนมัติ ให้วาง // ไว้ข้างหน้า 2 บรรทัด และจะไม่ถูกใช้งาน

//Alarm.alarmRepeat(6, 00, 0, MorningAlarm); // ปลดอาวุธเวลา

//Alarm.alarmRepeat(22, 15, 0, EveningAlarm); //Alarm.alarmRepeat(22, 15, 0, ปลุกเย็น); //เวลาแขน

เวลาที่เสียงเตือนดังขึ้นสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการแก้ไขบรรทัด 22

const ช่วงยาว = 120000; //สำหรับมิลลิวินาทีดีเลย์สำหรับระยะเวลาที่เสียงเตือนดังขึ้น

ช่วงเวลาเป็นมิลลิวินาที ดังนั้น 120000 = 120 วินาที การเปลี่ยน 120000 เป็น 30000 จะทำให้เสียงปลุกดังขึ้นเป็นเวลา 30 วินาที

โซลินอยด์สำหรับสั่งงานไซเรน ไฟแฟลช เสียงบี๊บเสียงสูง ฯลฯ สามารถต่อเข้ากับพิน 7 หรือพิน 9 ได้ และจะวิ่งตาม "ช่วงเวลา" ตามที่กำหนดไว้ด้านบน โปรดทราบว่าโหลดสูงสุดสำหรับพิน Arduino ไม่ควรเกิน 40mA

ขั้นตอนที่ 9: หมายเหตุเพิ่มเติม

เมื่อเลือกโมดูลรับสัญญาณ 433 หรือ 315 MHz สำหรับ Arduino คุณควรเลือกความถี่ให้ตรงกับเซ็นเซอร์เตือนภัยที่คุณต้องการใช้ ฉันแนะนำให้ซื้อโมดูลที่มาพร้อมกับเสาอากาศแบบเกลียวเล็กๆ เพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุด หรือเสาอากาศแบบลวดตรงยาว 17.3 มม. ก็เพิ่มประสิทธิภาพได้เช่นกัน

ด้วยโมดูล LCD ขนาด 16x2 คุณต้องใช้จอ LCD I2C 4 พินเพื่อใช้คำแนะนำและรหัสที่ฉันให้ไว้ที่นี่ อาจสร้างด้วย LCD มาตรฐาน 16 พิน แต่จะไม่ทำงานกับสายไฟหรือรหัสที่นี่

สวิตช์กกสัญญาณเตือนภัยแบบไร้สาย เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว และปุ่มควบคุมระยะไกลควรเป็น 433Mhz หรือ 315Mhz เพื่อให้ตรงกับเครื่องรับที่คุณต้องการใช้ และควรใช้การเข้ารหัส PT2262 หรือ EV1527

สัญญาณเตือนสามารถขยายและปรับเปลี่ยนได้ ฉันได้เพิ่มการ์ด SD เพื่อบันทึกเมื่อเซ็นเซอร์ทำงานแล้ว แก้ไขให้ LCD ติดสว่างเฉพาะเมื่อกดปุ่มค้างไว้และเพิ่มไซเรน 100dB แต่ยังไม่ได้รวมรายละเอียดไว้ที่นี่เพื่อเก็บบทความไว้ สั้นและเรียบง่ายที่สุด ฉันหวังว่าการแบ่งปันงานที่ฉันทำในการเตือนนี้จะเป็นประโยชน์กับผู้อื่น

ยินดีตอบทุกคำถาม

ขอบคุณ.