Vituo vya Sensor Mtandao wa Udhibiti wa Taa na Usalama: Hatua 5 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Ukiwa na mtandao huu wa vituo vya sensorer umeundwa kwa hali ya bwana / mtumwa, utaweza kudhibiti taa na usalama nyumbani kwako. Vituo hivi vya sensorer (Node01, Node02 katika mradi huu) vimeunganishwa na kituo kikuu (Node00) kilichounganishwa na mtandao wako wa wifi wa karibu. Nimeweka Node01 katika chumba changu cha kuhifadhia na Node02 katika taa yangu ya kudhibiti karakana na mwendo. Kituo cha bwana kimewekwa kwenye chumba chetu cha dinig kilichounganishwa na router yetu ya wifi. Nimeweka kengele kwenye karakana na buzzer kidogo kwenye kituo cha bwana ili sauti wakati mwendo unapogunduliwa na kituo cha sensorer kwenye mtandao.

Sifa kuu za mtandao ni:

• Inawezekana kusanidi mtandao na vituo vya sensa zaidi ya mbili (vituo vya watumwa) (Node01, Node02, Node03,….)
• Kwa sababu matumizi ya transceivers zisizo na waya na antena, mtandao huo unaweza kufunika eneo pana
• Unaweza kudhibiti mtandao wote kutoka kwa simu ya rununu
• Tuma barua pepe (akaunti ya Gmail) wakati mwendo unagunduliwa na hali ya kengele imewezeshwa. Kwa hivyo ukiwezesha arifa za kushinikiza za Gmail kwenye rununu yako utajua wakati harakati inagunduliwa kwenye mtandao wako

kwa madhumuni ya kijeshi:

• Washa taa wakati mwendo unapogunduliwa / ubadilishe kila wakati kwenye taa (kwa mtandao mzima au kwa kila kituo cha watumwa)
• Badilisha wakati kwa dakika taa zinawashwa baada ya mwendo kugunduliwa kwa kila kituo cha watumwa

kwa madhumuni ya usalama:

• Washa na uzime hali ya kengele
• Kila kituo cha watumwa kinaweza kutuma ishara kwa kituo kikuu (Node00) wakati hali ya kengele imewezeshwa na mwendo umegunduliwa
• Kituo cha bwana kinaweza kuamsha kengele na kutuma barua pepe wakati moja ya ishara hizi zinapokelewa kutoka kituo chochote cha watumwa na hali ya kengele imewezeshwa. Kituo kikuu (Node00) kimeunganishwa kwenye mtandao kwa kutumia unganisho la wifi kudhibiti mfumo mzima kwa kutumia simu ya rununu. Imesanidiwa kama WifiWebServer

Hatua ya 1: Orodha ya Nyenzo

Orodha ya nyenzo ambazo nimetumia kujenga Node01 na Node02 (vituo vya watumwa) ni hii ifuatayo:

• Bodi ya Mega 2560 R3
• Msaada wa plastiki kwa MEGA 2560 R3
• HC-SR501 PIR sensor
• Msaada wa plastiki kwa HC-SR501
• Kupitisha 5V
• Moduli ya Transceiver isiyo na waya 2.4G 1100m NRF24L01 + PA + LNA na Antenna LKY67
• 8Pin NRF24L01 adapta (kuboresha huduma za NRF24L01)
• HLK-PM01 AC DC 220V hadi 5V Mini Power Supply

Orodha ya nyenzo za kujenga Node00 (stesheni kuu) ni hii ifuatayo:

• Bodi ya Mega 2560 R3
• Msaada wa plastiki kwa MEGA 2560 R3
• Moduli ya WiFi NodeMCU Lua Amica V2 ESP8266
• Moduli ya Transceiver isiyo na waya 2.4G 1100m NRF24L01 + PA + LNA na Antenna LKY67
• 5v-3.3v bodi ya adapta ya VCC ya NRF24L01 (kuboresha huduma za NRF24L01)
• Adapter AC-DC, 9V, 1A (2, 1 mm x 5, 5mm)

Kwa kuongezea nimetumia nyenzo zifuatazo:

• 2 Pini 5 mm kontena za PCB
• Waya za jumper
• Breadboard MB-102 (mawasiliano 800)
• Mini Solderless Breadboard mawasiliano 170
• Seti ya risasi na vipinga
• Bodi za PCB
• Kitanda cha chuma cha kutengeneza chuma
• Bunduki ya gundi
• Uwazi methacrylate
• Kengele

Hatua ya 2: Jinsi ya Unganisha na Programu Node01 na Node02 (Vituo vya Watumwa)

Ili kupanga mchoro "SlaveSation.ino" nilihitaji maktaba ya RF24 na maktaba ya Mtandao ya RF24.

Katika chati ya mtiririko hapo juu unaweza kuona mantiki ya kituo cha sensa na ujumbe ulibadilishana kati ya kituo cha sensa ya mtumwa na ile kuu.

Kabla ya kupakia mchoro lazima usanidi anwani ya nodi ya mtumwa katika muundo wa octal

const uint16_t this_node = 01; // Anwani ya node yetu katika muundo wa octal (mtumwa): 01, 02, 03…

Maana ya viongozi katika kila kituo cha watumwa ni yafuatayo:

• Bluu iliyoongozwa. Itaendelea wakati pini ya sensorer ya PIR iko juu.
• Kijani kilichoongozwa. Itaendelea wakati kengele imeunganishwa.

Hatua ya 3: Jinsi ya Unganisha na Programu Node00 (Stesheni Kuu)

Katika kituo cha Node00 tunaweza kupata bodi mbili tofauti:

• Bodi ya MEGA 2560 R3. Kifaa hiki hutumiwa kupokea ujumbe kutoka kituo cha watumwa wakati mwendo unagunduliwa kwa kutumia mawasiliano ya waya. Itawasha kengele wakati harakati inagunduliwa na kengele imeunganishwa. Kusimamisha kengele tu ondoa hali ya kengele. Kwa kuongezea hutuma kwa ujumbe wa kituo cha watumwa kutoka NodeMCU kuwezesha au kulemaza kugundua mwendo, kuwasha taa kila wakati, kuzima taa kila wakati,…
• Bodi ya NodeMCU Lua Amica V2 ESP8266. Inafanya kazi kama Seva ya Wavuti ya Wifi kusambaza na kupokea amri kutoka mahali pa mbali kwa kutumia ukurasa wa Wavuti kwenye simu ya rununu. Kwa kuongezea hutuma barua pepe wakati mwendo unagunduliwa na hali ya kengele imewezeshwa.

Vifaa vyote viwili vimepangwa kuwasiliana na mtu mwingine katika usanidi wa Master (NodeMCU) / Slave (MEGA) kupitia itifaki ya serial inayolingana ya I2C ikitumia Maktaba ya waya. Itifaki ya I2C inajumuisha kutumia laini mbili kutuma na kupokea data: pini ya saa ya serial (SCL) na pini ya data ya serial (SDA) juu ya data ipi inayotumwa kati ya vifaa hivi viwili.

Kama unavyoona katika kuchora, pini mbili za mawasiliano ya I2C kwenye bodi ya MEGA 2560 R3 ni:

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

na zile zingine katika NodemMCU ni:

1. SDA -> pini ya dijiti 1
2. SCL -> pini ya dijiti 2

Kabla ya kupakia mchoro kwa ESP8266 lazima usakinishe bodi ya ESP8266. Ili kufanya hivyo lazima uingie "https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json" ndani ya "URL za Meneja wa Bodi za Ziada" kwenye dirisha la upendeleo kwenye Arduino IDE. Baada ya hapo lazima ufungue meneja wa bodi na usakinishe "esp8266"

Ninatumia adapta ya usambazaji wa umeme wa nje (9V, 1A) kwa bodi ya MEGA 2560 R3 (DC nguvu jack, 2, 1mm x 5, 5 mm) na ninaunganisha bodi ya NodeMCU kwenye pini ya 3V3 kwenye bodi ya MEGA.

Hatua ya 4: WifiWebServer (NodeMCU katika Kituo cha Master)

Mchoro uliowekwa kwenye NodeMCU (Node00 au kituo kikuu) umesanidiwa kama WebServer iliyounganishwa na mtandao wako wa wifi ya nyumbani. Inawezekana kufikia mbali ikiwa unasanidi usambazaji wa bandari kwenye router yako.

Kabla ya kupakia mchoro wa WifiWebServerV3.ino kwa NodeMCU lazima ufanye yafuatayo:

1. Sasisha bandari unayoenda kusanidi katika router yako (usambazaji wa bandari) ili ufikie mbali kwa NodeMCU
2. Sasisha mtumiaji na nywila ili ufikie mtandao wako wa wifi ya nyumbani
3. Sasisha kuingia na nywila ya akaunti yako ya Gmail ili utume barua pepe wakati mwendo unapogunduliwa na kengele imeunganishwa
4. Sasisha anwani ya barua pepe ambapo utapokea barua pepe

Ili kusasisha mtumiaji, nywila na bandari ambayo seva itatumia kusikiliza, lazima utafute nambari ifuatayo kwenye mchoro wa WifiWebServerV3.ino na uisasishe:

const char * ssid = "*** ssid yako ***";

const char * password = "*** nywila yako ***"; Seva ya WiFiServer (80);

Ili kusasisha anwani ya barua pepe ambapo utapokea barua pepe lazima utafute nambari ifuatayo na kuisasisha:

const char * to_email = "*** anwani ya barua pepe ambapo utapokea ujumbe ***";

Ili kusasisha mtumiaji na nywila ya akaunti yako ya Gmail kupokea barua pepe lazima utafute nambari ifuatayo kwenye faili "Gsender.h" na uisasishe:

const char * EMAILBASE64_LOGIN = "*** anwani yako ya barua-pepe inakusanya katika BASE64 ***";

const char * EMAILBASE64_PASSWORD = "*** nywila yako inakusanya katika BASE64 ***"; const char * FROM = "*** anwani yako ya barua pepe ***";

Kusimba au kusimbua data katika BASE64 nimetumia www.base64encode.org

Ikiwa unahitaji habari zaidi juu ya kutuma na kupokea barua pepe na ESP8266 kuna "Inayoweza kufundishwa" juu yake hapa

Mara tu unaweza kuifanya, unaweza kujaribu unganisho kwenye router yako. Ikiwa kifaa kimeunganishwa lazima uhifadhi anwani ya IP iliyopewa kwenye kifaa hiki. Kwa kuongezea ni wazo nzuri kuzungumza na mtoa huduma wako wa mtandao ili kuweka anwani ya IP tuli kwenye router yako.

Ili kufikia ukurasa wa wavuti karibu na router yako ya wifi, andika tu anwani ya IP ya mahali uliyopewa na router yako kufuatia bandari unayotumia kwenye baharia ya wavuti. Kwa mfano: 192.168.40.15:800. Ukijaribu kufikia kwa mbali lazima uchapishe anwani ya IP ya router yako kufuatia bandari unayotumia kama hapo juu.

Ukurasa wa wavuti ninaokuonyesha kwenye picha umewekwa kudhibiti mtandao na vituo viwili vya watumwa.

Mfumo hapo awali umeundwa kudhibiti vituo 5 vya watumwa, lakini unaweza kuirekebisha. Tafuta tu nambari ifuatayo katika WifiWebServerV3.ino na SlaveStation.ino

#fafanua nambari_max_slaves 5

Ukurasa wa wavuti hapo awali umegawanywa katika sehemu 4:

1. Sehemu "Jimbo" ambapo inakuonyesha ikiwa kengele imeunganishwa au la
2. Sehemu ya "Alarm counter" ambapo inakuonyesha idadi ya utambuzi wa mwendo katika kila kituo cha watumwa
3. Sehemu ya "Kengele" ambapo unaweza kuunganisha au kukata (Unganisha ALARM / KUKATA ALARAMU) kengele na uweke upya kaunta ya kengele

4. Sehemu "Taa" ambapo unaweza kudhibiti taa za kila kituo cha watumwa. Unaweza kudhibiti yafuatayo:

   • Washa taa kwenye vituo vyote vya watumwa / washa taa tu wakati mwendo unapogunduliwa katika vituo vyote vya watumwa
   • Badilisha wakati kwa dakika taa zinawashwa kwa kila kituo cha watumwa (NODExx ON 1 MINUTE / NODEXX ON 2 MINUTE)
   • Washa taa kwa kila kituo cha watumwa (NODExx ALWAYS ON)
   • Washa taa kwa kila kituo cha watumwa wakati mwendo unagunduliwa (NODExx_MOV)

Haupaswi kubadilisha kitu chochote kwa sababu itafanya kazi yoyote jina la vituo vya watumwa unavyosanidi. Kwa kuongezea itagundua kiatomati idadi ya vituo vya watumwa vilivyounganishwa kwenye mtandao.

Kwa kweli, unaweza kupakua mchoro na kwa urahisi kurekebisha nambari inayofaa ili kuonyesha ukurasa wako mwenyewe wa kudhibiti wavuti.

Hatua ya 5: Tangu Mwanzo…

Hapa kuna hatua ambazo unapaswa kufuata ili kujenga mtandao wako:

1. Nunua nyenzo zote zifuatazo orodha ninayokupa kwenye "Hatua ya 1"
2. Unganisha vifaa kufuatia mchoro unaoweza kupakua kwenye "Hatua ya 2" na "Hatua ya 3"
3. Jenga masanduku kwa kila kituo cha watumwa na kituo kikuu. Nimejenga masanduku ya methacrylate.

4. Sanidi kila kituo cha watumwa:

   Pakua na upakie mchoro "SlaveStation.ino" katika bodi moja ya MEGA 2560 R3. Lazima uhariri tu mchoro na usasishe anwani ya kituo cha watumwa kama unaweza kuona katika "Hatua ya 2"

5. Sanidi kituo kikuu:

   • Pakua na upakie mchoro "SlaveStation.ino" katika MEGA moja 2560 R3. Haupaswi kubadilisha kitu chochote idadi ya idadi ya watumwa wa mtandao wako. Hapo awali mchoro umeundwa kwa kiwango cha juu cha vituo 5 vya watumwa.
   • Pakua na upakie mchoro "WifiServerV3.ino" katika NodeMCU. Lazima usasishe mchoro kufuatia maagizo kwenye "Hatua ya 4"
6. Sanidi router yako ili ufikie kwa mbali kwa NodeMCU (usambazaji wa bandari, IP tuli ….)