Лазерная сигнализация своими руками на arduino

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 05.10.2024

Доброго времени суток.
Хочу себе в деревню сделать охранную сигнализацию. Более-менее четко представляю чего хочу, но менее четко представляю как сделать
Не спешите закрывать страницу, я не пришел за готовым решением, я только спрашиваю совета.

Сразу хочу уточнить, что с Arduino я никогда не имел дела, более того - в электронике я не очень большой специалист. Но, так как информации в интернете об этом куча я решил попробовать. Прикинув свое желание и возможности я придумал для себя следующее ТЗ:

- Сигнализация должна активироваться по времени суток (например ночью с 22:00 по 6:00).
- Сигнализация должна охватывать 5 точек (гараж, подвал, сарай, входную дверь и погреб).
- Сигнализация должна активироваться отдельно по моему желанию в любое время (на случай моего ухода из дома или каких либо ночных работ).
- Сигнализация должна срабатывать при обрыве проводов к датчикам и при срабатывании датчиков.
- При срабатывании сигнализации нужен звуковой сигнал (чтобы отпугнуть местных охотников за цветным металлом). Пока что никаких отправок смс или звонков не надо, возможно в будущем.
- Часы на сигнализации должны быть автономны, но самой системе автономное питание не нужно (иногда днем выключают свет на пол часика, не хочется каждый раз настраивать ей часы).

Теперь техническая реализация (пока только в теории):
В основе системы модуль Arduino. К нему подключить 5 герконов, часы реального времени (с отдельным питанием от батарейки), LCD дисплей, несколько кнопок, блок питания, реле для включения сирены.

Вот комплектация, которую я подобрал (с алиекспресс):
Часы
Геркон
Дисплей
Реле для включение пищалки
Кнопки для управления (взял с запасом, может в будущем еще что-то придумаю)
Блок питания - зарядка от мобилки.
Сирена - клаксон от трактора.

А теперь вопросы

1. Теоретически я правильно придумал обвес для Arduino? Может что-то не учитываю?
2. Правильно ли я выбрал комплектацию? Может чего-то еще не хватает или есть какие-то замечания/улучшения?
3. Не знаю какую Arduino купить для реализации такой сигнализации. Подскажите какую выбрать и где лучше купить? Желательно с небольшим комментарием.
4. Для включения сирены использовать реле или возможно какой-то транзистор задействовать как ключ?

Здравствуй, дорогой читатель! Сегодняшняя статья посвящена созданию простой домашней системы безопасности, при помощи доступных компонентов. Это маленькое и дешёвое устройство поможет тебе защитить ваше жилище от проникновения при помощи Arduino, датчика движения, дисплея и динамика. Питаться устройство сможет от батарейки или USB-порта компьютера.

КАК ОНО РАБОТАЕТ?

Тела теплокровных излучают в ИК-диапазоне, который невидим для человеческих глаз, однако может быть обнаружен при помощи датчиков. Такие датчики делаются из материала, который под воздействием тепла может спонтанно поляризоваться, благодаря чему это позволяет определить появления источников тепла в радиусе действия датчика.

Для более широкого радиуса действия используют линзы Френеля, которые собирают ИК-излучение с разных направлений и концентрируют его на самом датчике.

На рисунке видно, как линза искажает лучи, которые падают на неё.

Стоит отметить, что роботы без особо греющихся частей и хладнокровные излучают в ИК-диапазоне очень слабо, поэтому датчик может не сработать в случае, если тебя решат обнести сотрудники Boston Dynamics или рептилоиды.

Когда происходит изменение уровня ИК излучения в диапазоне действия, это будет обрабатываться на Arduino после чего на LCD дисплее будет выводится статус, светодиод будет мигать, а спикер пищать.

ЧТО НАМ ПОТРЕБУЕТСЯ?

Один разъём для подключения кроны к Arduino (хотя можно использовать и обычный динамик)
USB-кабель - только для программирования (прим. пер.: с нашими Arduino он всегда идёт в комплекте!)
Компьютер (опять же только для того, чтобы написать и загрузить программу).

Кстати, если не хочется покупать все эти детали по отдельности - рекомендуем обратить внимание на наши стартовые наборы. К примеру, всё необходимое и даже больше есть в нашем стартовом наборе Кавасаки-2.

ПОДКЛЮЧАЕМ!

Подключение датчика движения очень простое:

Пин Vcc подключаем к 5V Ардуино.
Пин Gnd подключаем к GND Ардуино.
Пин OUT подключаем к цифровому пину №7 от Arduino

Теперь присоединим светодиод и спикер. Тут всё так же просто:

Короткую ножку (минус) светодиода подключаем к земле
Длинную ножку (плюс) светодиода подключаем к выходу №13 Arduino
Красный провод спикера к выходу №10
Чёрный провод – к земле

И теперь самое сложное – подключение LCD дисплея 1602 к Arduino. Дисплей у нас без I2C, поэтому потребуется много выходов Arduino, но результат будет того стоить. Схема представлена ниже:

Нам нужна только часть схемы (у нас не будет регулировки контраста потенциометром). Поэтому требуется сделать лишь следующие:

В данном обзоре мы расскажем, как сделать простую и бюджетную лазерную сигнализацию. Идеей поделился автор YouTube канала DIY Pro.

лазерная указка;
садовый фонарь (на солнечной батарее);
фанера;
болт с гайкой;
пластиковая крышка;
зуммер;
зеркало.

Пошаговый процесс изготовления лазерной сигнализации

Первым делом потребуется автономный садовый фонарь, который работает от аккумулятора. В данном случае это уличный светильник на солнечной батарее.

Откручиваем верхний блок с фоторезистором, и удаляем светодиод.

После этого необходимо будет подготовить лазерную указку (можно купить самую дешевую), болт с гайкой и зуммер (пищалку).

Лазерная указка

Зуммер

Отпиливаем кусочек фанеры или доски. Приклеиваем к основанию гайку. Вкручиваем в нее болт.

Рядом приклеиваем на термоклей лазерную указку. Устанавливаем ее таким образом, чтобы при закручивании болта он надавливал на кнопку включения лазера.

Зуммер присоединяем к контактам блока от садового фонаря, и приклеиваем его к корпусу.

На следующем этапе понадобится пластиковая крышка. С помощью электропаяльника необходимо проплавить отверстие по центру крышки. Если нет паяльника, отверстие можно просверлить тонким сверлом.

Пластиковую крышку с помощью термоклея приклеиваем к блоку от уличного светильника — с той стороны, где находится фоторезистор.

Принцип работы самодельной лазерной сигнализации

Лазерную указку и блок с солнечной батареей необходимо разместить таким образом, чтобы луч лазера попадал прямо в отверстие в пластиковой крышке.

Например, основание с лазерной указкой можно закрепить на стене рядом с дверью, а вторую часть самоделки (с фоторезистором и зуммером) — на противоположной стороне.

Включаем лазерную указку и включаем блок с солнечной батареей.

Пока лазерный луч попадает на фоторезистор, зуммер не издает ни звука. Однако стоит только прервать луч, как пищалка мгновенно срабатывает.

В данном случае зуммер сработает

Автор этой идеи сделал немного иначе — он расположил лазерную указку и блок с фоторезистором и зуммером на одной стене. А напротив указки установил зеркало.

Но делать так вовсе не обязательно. Первый вариант тоже вполне себе работает нормально.

Подробнее о том, как сделать лазерную сигнализацию для дома своими руками, можно посмотреть в авторском видеоролике ниже. Спасибо за внимание.

Сегодня мы снова затронем вопрос самодельных охранных систем. Ранее на сайте уже публиковалась статья Сигнализация на базе Ардуино своими руками. В этой же статье мы узнаем о том, как можно изготовить дешёвую беспроводную охранную сигнализацию своими руками.

Поделка использует пироэлектрический инфракрасный (PIR) датчик движения. Передача информации осуществляется при помощи приёмопередающего (RF) модуля.

В качестве альтернативы можно воспользоваться инфракрасным (IR) модулем, но он имеет ограниченную дальность действия и может работать только на линии прямой видимости с приёмником. Используя дешевый RF модуль можно добиться дальности действия около 100 м.

Данную статью решил разбить на 3 основные части:

2 платы ARDUINO UNO/ARDUINO MINI/ARDUINO NANO для приёмника и передатчика;
RF приёмопередающий модуль (433 MHZ);
PIR датчик движения;
9В батарейки ( 2 штуки) и коннекторы к ним;
Зуммер;
Светодиод;
Резистор с сопротивлением 220 Ом;
Макетная плата;
Джамперы/провода/перемычки;
Монтажная плата;
Межплатные штыревые соединители;
Переключатели;
Корпуса для приёмника и передатчика;
Цветная бумага;
Монтажный скотч;

Необходимые инструменты:

Наборной скальпель;
Термоклеевой пистолет;
Паяльник;
Кусачки /инструмент для снятия изоляции;
Ножницы по металлу.

Передатчик состоит из:

Датчика движения;
Платы Arduino, что обрабатывает полученные данные с датчика движения;
Модуль передатчика, что передаёт данные в приёмник.

Датчик обнаруживает инфракрасное излучение, что идёт от человека или животного и посылают сигнал на плату ARDUINO.

В качестве управляющей платы передатчика использовал Arduino Nano (в силу её стоимости).

Перед тем, как приступать к сборке передающей составляющей системы, необходимо проверить датчик движения.

Перед загрузкой прошивки, необходимо убедится в том, что в настройках Arduino IDE верно установлена текущая плата и последовательный порт. После чего загружаем скетч, что представлен ниже.

test code

После того, как проверили работоспособность датчика движения, переходим к монтажу RF передатчика на плату.

Передатчик имеет 3 вывода (VCC, GND, и Data).

VCC вывод с 5В выводом на плате;
GND с GND на плате;
Data вывод с 12 выводом на плате.

Платы Arduino, что обрабатывает данные полученные с приёмопередающего модуля и передает команды на выходные устройства (тревога, смс, email);

Основой всей нашей прошивки выступает файл-библиотеки. Скачаем, разархивируем и поместим её в папку с библиотеками Arduino.

Программное обеспечение для передатчика:

Перед тем, как загружать код прошивки в передающую плату, нужно выставить следующие параметры IDE

Board -> Arduino Nano (или та плата, которую вы используете);
Serial Port -> COM XX (проверьте com порт, к которому подключено ваша плата).

После выставления параметров, скачиваем файл прошивки wireless_tx и загружаем его на плату.

Программное обеспечение для приёмника:

Повторим те же действия и для принимающей платы.

Board -> Arduino UNO (или та плата, которую вы используете);
Serial Port -> COM XX (проверьте com порт, к которому подключено ваша плата).

Как выставили/проверили параметры, скачиваем файл прошивки wireless_rx и загружаем его на плату.

Примечание : Программа генерации звука взята отсюда.

Wireless_rx_code

Wireless_tx_code

После загрузки кода в обе платы (передающую и принимающую), пришло время проверить все ли работает должным образом.

Извлекаем USB кабеля из плат и подключаем внешние источники питания (батарейки). (Плюсовая клемма подключается к выводу VIN).

Затем проведём рукой перед датчиком движения.

Если зуммер на принимающей плате начнёт издавать шум, значить всё работает и можно запаивать детали на монтажных платах.

Срежем выступающее выводы с arduino nano, датчика движения, RF передатчика и питания. Для этой цели хорошо подойдут ножницы по металлу.

Расположим плату arduino nano на монтажке и соединим джамперами с датчиком движения и RF передатчиком.

Подготовка корпуса.

Сделаем круглое отверстие в пластиковом корпусе для установки датчика движения.

Нанесём клей вокруг датчика, чтобы надежно закрепить его в корпусе.

Сделаем прямоугольное отверстия для установки выключателя питания и также вклеим его.

Свернём лист цветной бумаги и положим её под лицевую крышку корпуса. Таким образом мы скрываем внутреннее содержимое коробка.

Кроме этого бумага придаст изделию более презентабельный вид.

Размещаем электронную начинку.

Воспользуемся двухсторонним скотчем, для того чтобы закрепит монтажную плату и батарею внутри корпуса.

Щёлкнем выключателем, чтобы проверить наличие питания.

Соединим вместе макетную плату и плату arduino uno с помощью резиновой лентой.

Установим модуль RF приёмника на макетную плату.

Соединим все детали джамперами, согласно приведенной схемы.

Подготавливаем корпус.

Разметим круглое и прямоугольное отверстия на передней стороне корпуса. Вырежем их.

Установим зуммер в круглое, а выключатель в прямоугольное отверстие. После чего надежно закрепим их.

Сложим все детали устройства вовнутрь корпуса. Снова воспользуемся двухсторонним скотчем, чтобы крепко закрепить батарею и плату.

После того, как оба модуля оформлены в корпусах, расположим передатчик в месте, за которым нужно следить, а приёмник следует расположить на рабочем столе.

Диапазон действия модулей очень ограничен. Установка антенны только на передатчике или приёмнике значительно расширит диапазон, но установки антенн на каждом блоке увеличит его ещё больше. Большинство людей считают, что крохотная спиралька из медной проволоки на модуле – это и есть антенна, но на самом деле это индуктор.

Как рассчитать длину антенны:

Для расчета длины нужно сначала определить длину волны. Для этого скорость света разделим на частоту. После чего получившее значение делим еще на 4.

В моём случае частота 433MГц. Скорость света 3x10^8 м/с.

Длина волны = Скорость света (c) / Частота (f)= ( 3x10^8) / (433x10^6)= 0.69284 м.

Длина антенны = Длина волны /4=0.69284/4 = 0.1732 м =17.32 см или 6.82 дюйма.

После округления получается 17.3 см или 6.8 дюйма. Отрежем два куска провода нужной длины и припаяем их в отверстия с отметкой ANT в каждый модуль. Припаянные провода значительно увеличат диапазон работы системы.

Во время загрузки кода, плата питалась от USB кабеля, но если вы захотите использовать её в реальном мире, вам потребуется внешний блок питания. Было бы глупо тянуть кабель питания от беспроводного датчика движения. Поэтому мы будем использовать 9В батарейку в качестве внешнего блока. Большая ёмкость поможет использовать её определенный период времени (2-3 дня). Если датчик движения будет установлен на улице, в систему можно добавить солнечную панель и заряжать батарею в дневное время суток.

Читайте также: