Amankan Rumah Pintar Anda dengan Cerdas: 14 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Saya bersaing untuk kontes yang aman dan terjamin. Jika Anda menyukai instruksi saya, silakan pilih! Saya akan menunjukkan kepada Anda cara mengamankan rumah dan lingkungannya dengan mudah dan murah sepenuhnya. Ini berisi segmen di mana Anda akan belajar cara:1. Konfigurasikan sistem kunci pintu sidik jari Anda2. Kontrol rumah dan peralatan Anda bahkan jika Anda tidak ada3. Konfigurasi kamera sehingga memiliki jangkauan pandang yang luas4. Melacak perangkat dan barang yang dicuri atau hilang5. Aktifkan beberapa sistem alarm karena reaksi tertentu

Langkah 1: Komponen

Untuk sistem tracking:1x MKR GSM 1400 (https://www.store.arduino.cc) Untuk kamera:1x Arduino Uno1x Security camera1x 100 uF kapasitor2x PIR motion sensor1x ServoBreadboardUntuk sistem kunci pintu sidik jari:1x Arduino Uno1x Adafruit LCD (16 x 2)1x FPM1OA sensor sidik jari (Adafruit)1x Motor1x Driver motor Baterai 9V (opsional)2x 3.7V baterai isi ulang1x LockVeroboardUntuk sistem pemantauan rumah: 1x Arduino uno1x Ethernet shield dan kabel jaringan RJ-451x LM351x Buzzer1x LDR1x sensor gerak PIR4x LED PutihBreadboard/ veroboardBeberapa komponen di atas dapat diperoleh di toko ritel terdekat seperti LED, baterai, dll. Lainnya dapat diperoleh di AliExpress.com (https://aliexpress.com), ebay(ebay.com), Arduino(https:/ /www.arduino.cc), Adafruit(https://www.adafruit.com) atau Amazon(https://www.amazon.com)

Langkah 2: Alat dan Aplikasi

3D printerMultimeterBesi solderGlueAPPS: Arduino IDE (https://www.arduino.cc/en/Main/Software)Fritzing (https://fritzing.org/download)

Langkah 3: Ikhtisar Komponen

Papan arduino memiliki mikrokontroler yang bertindak sebagai otak, ia menerima dan mengirim sinyal untuk berfungsi dengan baik. MKR GSM 1400 adalah papan arduino yang mendukung layanan GSM seperti membuat panggilan, mengirim pesan, dll. Kartu sim perlu dipasang di atasnya. Perisai Ethernet biasanya dipasang di papan arduino. Digunakan untuk komunikasi melalui internet. Memiliki slot SD sehingga data dalam kartu SD dapat diakses. Keypad digunakan untuk memasukkan data ke dalam sistem. Driver Motor L298N digunakan untuk mengontrol kecepatan dan arah putaran motor. Sensor gerak PIR terdiri dari tiga pin, ground, signal, dan power di samping atau bawah. Modul PIR ukuran besar mengoperasikan relai alih-alih output langsung. Motor servo adalah motor DC yang diarahkan dengan sirkuit yang tergabung di dalamnya. Mereka terdiri dari motor DC, gearbox, potensiometer dan rangkaian kontrol. Biasanya digunakan untuk mengubah perangkat ke sudut yang diperlukan. LM35 adalah sensor suhu IC presisi dengan outputnya sebanding dengan suhu (dalam derajat Celcius). LDR adalah resistor yang bergantung pada cahaya, ia dapat mengetahui apakah suatu tempat gelap atau tidak. LCD adalah digunakan sebagai perangkat tampilan. Ini menampilkan karakter alfanumerik. Sensor sidik jari FPM1OA adalah sensor yang menentukan dan merasakan sidik jari. Ini digunakan untuk tujuan keamanan.

Langkah 4: Kabel Listrik Kunci Sidik Jari

Seperti yang terlihat pada diagram rangkaian, semua pin harus terhubung dengan benar. Saya menggunakan baterai 3.7V untuk memberi daya pada motor, dan menggunakan konektor USB untuk memberi daya pada papan Arduino. Baterai 9V dapat digunakan jika diinginkan atau sebagai cadangan. LCD yang terhubung ke papan Arduino digunakan untuk interaksi. ID dimasukkan menggunakan keypad yang terhubung ke papan Arduino. Sensor sidik jari memeriksa validitas, juga terhubung ke papan Arduino. Dan terakhir, motor DC yang dikendalikan oleh modul L298N berputar searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam. Perhatikan bahwa kunci terpasang pada motor dan putaran motor membuka/menutup pintu. Ada beberapa kunci di pasaran, ambil saja yang cocok.

Langkah 5: Kode dan Operasi Kunci Sidik Jari

Untuk tampilan yang tepat, semua kode yang digunakan dalam instruksi ini dapat diperoleh di sini (https://drive.google.com/file/d/1CwFeYjzM1lmim4NhrlxIwW-xCREJmID6/view?usp=sharing). Saya telah mengomentari setiap bagian kode untuk kejelasan. Untuk memulai, saya mengunggah kode "Daftar" dari perpustakaan sidik jari, dan menambahkan sidik jari. Setelah kode diunggah, sistem menunggu jari ditempatkan pada sensor. Tidak perlu sidik jari untuk seseorang di dalam, menekan tombol membuka pintu. Tapi untuk orang yang masuk, sidik jari diperiksa validitasnya, jika valid, kunci akan terbuka dan muncul pesan berisi nama yang dipasangkan dengan ID sidik jari, kalau tidak pintu tetap terkunci. () fungsinya hanya untuk menyiapkan panggung. Pertama, saya menyertakan perpustakaan yang saya butuhkan. (Semua perpustakaan disematkan di tautan di atas) Kemudian mengkonfigurasi pin transfer data untuk sensor sidik jari saya. Saya kemudian mendefinisikan pin yang digunakan dalam diagram rangkaian: yaitu pin untuk sensor sidik jari, modul driver L298N, LCD. Saya juga mendeklarasikan beberapa array, karakter dan integer. Juga kode sandi, yang secara default adalah 0000, meskipun dapat diubah. Saya juga mengonfigurasi papan tombol dengan mengidentifikasi jumlah baris dan kolomnya; dan karakternya. Kemudian saya mendefinisikan pin digital yang terhubung dengannya. Kemudian saya mengkonfigurasi modul sidik jari dengan perpustakaan dan mendeklarasikan variabel 'id'. Berikutnya adalah fungsi setup () yang hanya berjalan satu setelah sistem aktif. Saya mengatur baud tingkat komunikasi serial ke 9600; dan sidik jari ke 57600. Saya mengonfigurasi mode pin driver L298N ke 'OUTPUT'. Saya menentukan ukuran LCD, membersihkan layar dan menampilkan "Standby". Kemudian mengikuti fungsi loop(), di mana eksekusi terjadi. karakter input: Jika 'A', itu berarti template baru ingin ditambahkan. Oleh karena itu, diminta kode sandi yang diatur ke 0000 (dapat dimodifikasi), jika tidak cocok akan ditampilkan "Kode Sandi Salah". Jika 'B', pintu dibuka selama 6 detik untuk keluar. Kemudian " Tempatkan jari" ditampilkan setelahnya. Setelah loop() adalah OpenDoor() dan CloseDoor() untuk membuka dan menutup pintu. Selanjutnya adalah fungsi getPasscode(). Itu mendapatkan kode sandi yang diketik dan menyimpannya dalam array c[4] dan membandingkan apakah itu benar. Berikutnya adalah fungsi Enrolling() dan getFingerprintEnroll() yang digunakan untuk mendaftarkan ID baru menggunakan fungsi readnumber() dan getImage(). Setelah itu, "Letakkan jari" dan "Lepaskan jari" ditampilkan saat jari akan diletakkan atau dilepas. Saya menggunakan metode pemindaian sidik jari normal yaitu gambar dari jari yang sama diambil dua kali. Fungsi readnumber() mendapatkan nomor ID sebagai format 3 digit dan mengembalikan nomor ke fungsi pendaftaran. Perhatikan rentang ID dari 1 hingga 127. Akhirnya muncul fungsi getFingerprintIDez(), saya menyebutnya dalam loop. Ini memindai sidik jari dan memberikan akses jika dikenali. Jika sidik jari tidak dikenali, "Akses ditolak" ditampilkan, setelah 3 detik pesan "Tempatkan jari" ditampilkan lagi. Untuk sidik jari yang dikenali, pesan "selamat datang" dan ID-nya ditampilkan. Kemudian pintu terbuka. Pintu sekarang diamankan, tetap lingkungan dan di dalam rumah.

Langkah 6: Memperluas Jangkauan Kamera

Kamera digunakan baik di dalam maupun di luar ruangan, tetapi terkadang rentang pandang dan putaran tidak menguntungkan. Ini mungkin tidak membuat keamanan cukup ketat kecuali lebih banyak dipasang. Jadi, alih-alih menggunakan hingga tiga kamera di mana satu dapat digunakan, saya merancang dudukan untuk kamera. Dudukan ini memutar kamera ke berbagai sudut. Jadi ini memungkinkan saya untuk memiliki jangkauan pandang lebih dari 230 derajat. Ini juga menghemat biaya kamera yang tidak perlu dan pemecahan masalah yang tidak perlu. Beginilah cara saya menyelesaikannya: Saya menggunakan motor servo dan sensor gerak PIR. Saya mendapat alas dan memasang servo di dalamnya. Kemudian memasang dua sensor gerak PIR. Saya mendapat dasar yang lebih besar untuk menampung kabel. Saya memasang pelat pada servo dan meletakkan kamera di atasnya sehingga servo memutar kamera. Printer 3D digunakan untuk mencetak dudukan dan pelat plastik. Oleh karena itu, servo berputar ke arah sensor gerak PIR yang mendeteksi gerakan.

Langkah 7: Gerakan Mengikuti Desain Sirkuit Kamera

Sensor gerak terhubung ke arduino uno, dengan VCC ke 5V, GNG ke GND dan pin sinyal ke pin 2 dan 3. Servo terhubung ke pin 4. Kapasitor 100 uF terhubung antara GND servo dan VCC. Catatan: Driver motor juga dapat digunakan untuk menggerakkan servo.

Langkah 8: Kode Kamera Berputar

Saya menyertakan perpustakaan yang diperlukan, lalu membuat objek servo. Selanjutnya saya mendefinisikan Pin untuk sensor PIR. Saya kemudian mendeklarasikan sudut rotasi kamera dan menginisialisasi status servo sebelumnya dan saat ini. Dalam fungsi setup(), saya memasang pin servo dan mengonfigurasi pinModes untuk sensor PIR, lalu mengatur kamera ke tengah. loop() fungsi, saya mendeklarasikan variabel untuk mendapatkan data di pin. Kemudian ditentukan keadaan sensor gerak sehingga tahu ke mana harus berpaling. Jika ada perubahan keadaan, sudut belok diatur ke keadaan yang sesuai; posisi lain dipertahankan. Akhirnya, saya mengatur sebelumnya ke Status saat ini dan loop dimulai dari awal.

Langkah 9: Mengontrol Rumah dan Peralatan

Untuk memperkuat keamanan rumah, saya menggunakan modul Ethernet, LDR, LM35 dan sensor gerak agar sesuai dengan rumah. Dengan ini, saya dapat:a) Mengontrol peralatan melalui Ethernet;b) mengetahui status lingkungan seperti suhu, dll;c) Mengetahui apakah ada orang di dalam rumah.

Langkah 10: Pengkabelan dan Sirkuit

Perisai Ethernet dipasang pada Arduino Uno. Kabel jaringan RJ-45 diperlukan untuk koneksi router atau modem. Buzzer, sensor gerak, bohlam LED terhubung ke pin digital 2, 3 dan 6. Saya membuat bohlam LED dengan menyolder 4 LED terang secara paralel pada veroboard, kemudian ditutup dengan perspex transparan. Dua kabel output pergi ke sirkuit. (Yang serupa dapat diperoleh di pasar). LDR dan LM35 dihubungkan ke pin analog 0 dan 1. Pin lainnya menuju ke GND, pin ketiga untuk PIR dan LM35 menuju ke catu daya.

Langkah 11: Kode dan Operasi Kontrol Rumah

Saya menyertakan perpustakaan, mendefinisikan Buzzer, sensor PIR, LED, LDR, pin LM35. Alamat MAC ada di pelindung, itu harus ditentukan dengan benar. Alamat ip juga harus ditentukan. Berikutnya adalah variabel permintaan dan alamat server web. Berikutnya adalah fungsi setup(), saya mengonfigurasi mode pin dan menginisialisasi koneksi server dan Ethernet shield. Dalam fungsi loop(), saya mendeklarasikan beberapa variabel, yang disebut fungsi dan membaca di masukan. Kemudian kecerahan kamar diperiksa apakah akan menyala. Kemudian klien didengarkan dan permintaan http juga diperiksa. Apa yang muncul setelah mengontrol tampilan halaman web yang menunjukkan status ruangan dan tombol untuk melakukan beberapa tindakan. Setelah loop muncul beberapa fungsi untuk kontrol lampu: Fungsi onLight() pada lampu hingga kecerahan maksimumnya. OffLight() berfungsi mematikan lampu. dimLight() berfungsi pada cahaya hingga seperempat kecerahannya.

Langkah 12: Perangkat Pelacakan

Saya merancang sistem keamanan yang bisa mendapatkan posisi perangkat saya di ponsel cerdas saya melalui SMS dengan tautan Google Maps ke sana. Saya menggunakan Arduino MKR GSM 1400, antena dan baterai LiPo. Kartu SIM yang berfungsi juga diperlukan. PIN, APN, dan kredensial lainnya diperlukan untuk terhubung ke jaringan. Ketika saya mengirim SMS dengan karakter permintaan, saya menerima SMS yang berisi Bujur dan Lintang dan tautan Google Maps. Untuk mengaturnya, antena terhubung ke papan dengan kartu SIM dimasukkan, kemudian baterai dihubungkan ke konektor JST seperti yang terlihat pada diagram di atas. Setelah itu, dapat dipasang ke perangkat apa pun sehingga ketika dicuri atau hilang, dapat dipulihkan.

Langkah 13: Kode Kerja

Bagian pertama adalah mengimpor perpustakaan yang dibutuhkan. Kemudian muncul PIN, APN, nama pengguna dan kata sandi. Ini harus diisi. Selanjutnya adalah fungsi setup(), objek lokasi diinisialisasi dan koneksi data dibuat. Setelah fungsi loop(), fungsi getLocation() dipanggil, lalu jika SMS diterima, diperiksa apakah pesan permintaan yang benar dimasukkan, yang di sini "T", jika karakternya benar, SMS yang berisi lokasi perangkat dikirim. Catatan: Karakter permintaan dapat diubah. Untuk meminimalkan konsumsi daya, papan dihibernasi selama 70 detik. GetLocation() mendapatkan koordinat oleh jaringan seluler, jika koordinat baru tersedia, ia memperbaruinya. Fungsi connectNetwork() menggunakan gsmAccess.begin dan gprs.attachGPRS metode untuk menghubungkan papan ke jaringan data.

Langkah 14: Finalisasi

Menerapkan sistem di atas membuat seseorang aman. Ini adalah sistem yang digerakkan secara teknis, oleh karena itu mudah dikendalikan. Perhatikan bahwa untuk memaksimalkan penggunaan daya, port USB dapat digunakan sebagai pengganti baterai (jika port sudah tersedia). Saya telah mengomentari kode secara komprehensif agar mudah dipahami dan fungsionalitas yang benar, begitu juga prinsip kerjanya. Jangan lupa untuk mengekstrak perpustakaan ke direktori yang benar. Juga, kamera keamanan harus dipasang dengan bijak sedemikian rupa sehingga mereka berkamuflase dengan lingkungan. Sampai jumpa, semoga hari Anda aman.