Sensorstasies -netwerk vir beligting en beveiliging: 5 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Met hierdie netwerk van sensorstasies in 'n master/slave -modus gekonfigureer, kan u beligting en sekuriteitsbeheer in u huis doen. Hierdie sensorstasies (Node01, Node02 in hierdie projek) is gekoppel aan 'n meesterstasie (Node00) wat gekoppel is aan u plaaslike wifi -netwerk. Ek het die Node01 in my stoorkamer geïnstalleer en die Node02 in my motorhuis wat ligte en bewegings beheer. Die hoofstasie is geïnstalleer in ons eetkamer wat aan ons wifi -router gekoppel is. Ek het die klok in die motorhuis en 'n bietjie gonser in die hoofstasie geïnstalleer om te hoor wanneer 'n beweging deur 'n sensorstasie in die netwerk bespeur word.

Die belangrikste kenmerke van die netwerk is:

• Dit is moontlik om 'n netwerk op te stel met meer as twee sensorstasies (slaafstasies) (Node01, Node02, Node03, …)
• Omdat die gebruik van draadlose ontvangers met 'n antenna, kan die netwerk 'n groot gebied dek
• U kan die hele netwerk vanaf 'n selfoon beheer
• Stuur 'n e -pos (Gmail -rekening) wanneer 'n beweging opgespoor word en die alarmmodus geaktiveer is. As u dus die Gmail -stootkennisgewings op u selfoon aktiveer, sal u weet wanneer 'n beweging in u netwerk opgespoor word

vir domotiese doeleindes:

• Skakel die ligte aan as 'n beweging opgespoor word / skakel altyd die ligte aan (vir die hele netwerk of vir elke slawe -stasie)
• Verander die tyd in minute wanneer die ligte aan is nadat 'n beweging vir elke slawe -stasie opgespoor is

vir veiligheidsdoeleindes:

• Aktiveer en deaktiveer die alarmmodus
• Elke slawe -stasie kan 'n sein na 'n hoofstasie stuur (Node00) wanneer die alarmmodus geaktiveer is en 'n beweging opgespoor word
• Die hoofstasie kan 'n klokkie aktiveer en 'n e -pos stuur wanneer een van hierdie seine van enige slawe -stasie ontvang word en die alarmmodus geaktiveer is. Die hoofstasie (Node00) is met die internet verbind met 'n wifi -verbinding om die hele stelsel met 'n selfoon te beheer. Dit is opgestel soos 'n WifiWebServer

Stap 1: Lys van materiaal

Die lys materiaal wat ek gebruik het om Node01 en Node02 (slawestasies) te bou, is die volgende:

• Mega 2560 R3 bord
• Plastieksteun vir MEGA 2560 R3
• HC-SR501 PIR-sensor
• Plastiese ondersteuning vir HC-SR501
• 5V -aflos
• Draadlose transceiver -module 2.4G 1100m NRF24L01+PA+LNA met antenne LKY67
• 8 -pins NRF24L01 -adapter (om die funksies van die NRF24L01 te verbeter)
• HLK-PM01 AC DC 220V tot 5V mini kragbron

Die lys materiaal vir die bou van die Node00 (meesterstasies) is die volgende:

• Mega 2560 R3 bord
• Plastieksteun vir MEGA 2560 R3
• WiFi -module NodeMCU Lua Amica V2 ESP8266
• Draadlose transceiver -module 2.4G 1100m NRF24L01+PA+LNA met antenne LKY67
• 5v-3.3v VCC adapterbord vir NRF24L01 (om die funksies van die NRF24L01 te verbeter)
• Adapter AC-DC, 9V, 1A (2, 1 mm x 5, 5 mm)

Verder het ek die volgende materiaal gebruik:

• 2 Pin 5 mm PCB -verbindings
• Springdrade
• Broodbord MB-102 (800 kontakte)
• Mini soldeerlose broodbord 170 kontakte
• Stel leds en weerstande
• PCB borde
• Kit vir blik soldeerbout
• Gom geweer
• Deursigtige metakrylaat
• klok

Stap 2: Hoe om Node01 en Node02 (slaafstasies) aan te sluit en te programmeer

Om die skets "SlaveSation.ino" te programmeer, het ek die RF24 -biblioteek en die RF24 -netwerkbiblioteek nodig gehad.

In die vloeidiagram hierbo kan u die logika van die sensorstasie en die boodskappe tussen 'n slawesensorstasie en die hoofstasie sien.

Voordat u die skets laai, moet u die adres van die slaweknoop in oktale formaat opstel

const uint16_t this_node = 01; // Adres van ons node in oktale formaat (slaaf): 01, 02, 03 …

Die betekenis van die leds in elke slawestasies is die volgende:

• Blou gelei. Dit sal aan wees terwyl die PIR -sensorpen hoog is.
• Groen gelei. Dit sal aan wees as die alarm gekoppel is.

Stap 3: Hoe om Node00 (Master Station) aan te sluit en te programmeer

In die Node00 -stasie kan ons twee verskillende borde vind:

• MEGA 2560 R3 bord. Hierdie toestel word gebruik om boodskappe van slawe -stasie te ontvang wanneer 'n beweging met behulp van draadlose kommunikasie bespeur word. Dit sal 'n klok aktiveer wanneer 'n beweging opgespoor word en die alarm gekoppel is. Om die klok te stop, ontkoppel net die alarmmodus. Boonop stuur dit boodskappe van die NodeMCU na die slawe -stasie om bewegingsopsporing in of uit te skakel, om altyd die ligte aan te skakel, om die ligte altyd af te skakel, …
• NodeMCU Lua Amica V2 ESP8266 -bord. Dit werk soos 'n Wifi -webbediener om opdragte vanaf 'n afgeleë plek met 'n webbladsy in 'n selfoon te stuur en te ontvang. Boonop stuur e-posboodskappe wanneer 'n beweging opgespoor word en die alarmmodus geaktiveer is.

Beide toestelle is geprogrammeer om met mekaar te kommunikeer in 'n Master (NodeMCU)/Slave (MEGA) konfigurasie via die I2C sinchrone seriële protokol met behulp van die Wire Library. Die I2C -protokol behels die gebruik van twee reëls om data te stuur en te ontvang: 'n seriële klokpen (SCL) en 'n seriële data -pen (SDA) waaroor data tussen die twee toestelle gestuur word.

Soos u op die tekening kan sien, is die twee penne vir die I2C -kommunikasie in die MEGA 2560 R3 -bord:

1. SDA -> pen 20 SDA
2. SCL -> pen 21 SCL

en die ander in die NodemMCU is:

1. SDA -> digitale pen 1
2. SCL -> digitale pen 2

Voordat u die skets vir die ESP8266 laai, moet u die ESP8266 -bord installeer. Om dit te kan doen, moet u "https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json" in die "Bykomende bordbestuurder -URL's" in die voorkeure -venster in die Arduino IDE invoer. Daarna moet u die bestuurder oopmaak en "esp8266" installeer

Ek gebruik 'n eksterne voedingsadapter (9V, 1A) vir die MEGA 2560 R3 -bord (DC -aansluiting, 2, 1 mm x 5, 5 mm) en ek koppel die NodeMCU -bord aan die 3V3 -pen in die MEGA -bord.

Stap 4: WifiWebServer (NodeMCU in Master Station)

Die skets wat in die NodeMCU (Node00 of hoofstasie) gelaai is, is opgestel soos 'n WebServer wat aan u tuis wifi -netwerk gekoppel is. Dit is moontlik om afstand toegang te verkry as u die deurstuur van poort in u router instel.

Voordat u die WifiWebServerV3.ino -skets na die NodeMCU laai, moet u die volgende doen:

1. Dateer die poort wat u in u router gaan instel (poortaanstuur) op om toegang tot die NodeMCU op afstand te verkry
2. Dateer die gebruiker en wagwoord op vir toegang tot u tuis wifi -netwerk
3. Dateer die aanmelding en wagwoord van u Gmail-rekening op om e-posse te stuur wanneer 'n beweging opgespoor word en die alarm gekoppel is
4. Dateer die e-posadres op waar u die e-posse sal ontvang

Om die gebruiker, wagwoord en die poort wat die bediener sal gebruik om op te dateer, moet u na die volgende kode in die WifiWebServerV3.ino -skets soek en dit opdateer:

const char*ssid = "*** jou ssid ***";

const char*password = "*** jou wagwoord ***"; WiFiServer -bediener (80);

Om die e-posadres op te dateer waar u die e-posse sal ontvang, moet u na die volgende kode soek en dit opdateer:

const char*to_email = "*** e-posadres waar u die boodskap sal ontvang ***";

Om die gebruiker en wagwoord van u Gmail-rekening op te dateer om e-posse te ontvang, moet u na die volgende kode in die lêer "Gsender.h" soek en dit opdateer:

const char*EMAILBASE64_LOGIN = "*** jou e-posadres kodeer in BASE64 ***";

const char*EMAILBASE64_PASSWORD = "*** jou wagwoord enkodeer in BASE64 ***"; const char*FROM = "*** jou e-posadres ***";

Ek het www.base64encode.org gebruik om data in BASE64 te kodeer of te dekodeer

As u meer inligting nodig het oor die stuur en ontvang van e-posse met die ESP8266, is daar 'n "Instrueerbare" hieroor

Sodra u dit kan doen, kan u die verbinding in u router toets. As die toestel gekoppel is, moet u die toegekende IP -adres aan hierdie toestel voorbehou. Boonop is dit 'n goeie idee om met u internetverskaffer te praat om 'n statiese IP -adres op u router in te stel.

Om toegang tot die webblad naby u wifi -router te verkry, tik u slegs die plaaslike IP -adres wat u router toewys volgens die poort wat u in 'n webnavigator gebruik. Byvoorbeeld: 192.168.40.15:800. As u op afstand toegang wil verkry, moet u die IP -adres van u router invoer volgens die poort wat u gebruik, soos hierbo.

Die webblad wat ek u in die beelde wys, is geprogrammeer om 'n netwerk met twee slawe -stasies te beheer.

Die stelsel is aanvanklik ingestel om die maksimum van 5 slawe -stasies te beheer, maar u kan dit verander. Soek net die volgende kode in WifiWebServerV3.ino en SlaveStation.ino

#definieer nommer_max_slawe 5

Die webblad is aanvanklik verdeel in 4 afdelings:

1. Gedeelte "Staat" waar dit jou wys of die alarm gekoppel is of nie
2. Afdeling "Alarmteller" waar dit die aantal bewegingsopsporing in elke slawe -stasie wys
3. Afdeling "Alarm" waar u die alarm kan koppel of ontkoppel (Koppel alarm/ontkoppel alarm) en stel die alarmteller terug (RESET COUNTERS)

4. Afdeling "Beligting" waar u die ligte van elke slawestasie kan beheer. U kan die volgende beheer:

   • Skakel die ligte in alle slawe -stasies aan / skakel slegs die ligte aan as 'n beweging in alle slawe -stasies waargeneem word (NETWERK ALTYD AAN / NETWERK WANNEER BEWEGING)
   • Verander die tyd in minute wat die ligte aan is vir elke slawe -stasie (NODExx ON 1 MINUTE/NODEXX ON 2 MINUTE)
   • Skakel die ligte vir elke slawe -stasie aan (NODExx ALTYD AAN)
   • Skakel slegs die ligte vir elke slawe -stasie aan as 'n beweging opgespoor word (NODExx_MOV)

U hoef niks te verander nie, want dit sal werk, ongeag die naam van slawe -stasies wat u opstel. Boonop sal dit outomaties die aantal slawe -stasies wat in die netwerk gekoppel is, opspoor.

U kan die skets natuurlik aflaai en die kode wat nodig is om u eie webbeheerbladsy te wys, maklik verander.

Stap 5: Van die begin af …

Hier is die stappe wat u moet volg om u netwerk te bou:

1. Koop al die materiaal volgens die lys wat ek u in die 'Stap 1' gee
2. Verbind die komponente volgens die tekening wat u kan aflaai in die "Stap 2" en "Stap 3"
3. Bou bokse vir elke slawe -stasie en die meesterstasie. Ek het metakrylaat bokse gebou.

4. Stel elke slawe -stasie op:

   Laai die skets "SlaveStation.ino" af en laai dit in een MEGA 2560 R3 -bord. U hoef slegs die skets te wysig en die adres van die slaafstasie by te werk, soos u kan sien in die 'Stap 2'

5. Stel die hoofstasie op:

   • Laai die skets "SlaveStation.ino" af en laai dit in een MEGA 2560 R3. U hoef niks te verander nie, ongeag die aantal slawe -knope van u netwerk. Aanvanklik is die skets opgestel vir 'n maksimum van 5 slawestasies.
   • Laai die skets "WifiServerV3.ino" af en laai dit in die NodeMCU. U moet die skets bywerk volgens die instruksie in die "Stap 4"
6. Stel u router in om op afstand toegang tot die NodeMCU te hê (deurstuur van poort, statiese IP …)