سیستم هشدار ارزان قیمت GSM با مغز آردوینو. سیستم امنیتی GSM خانه مبتنی بر اتصال زنگ هشدار آردوینو به آردوینو
در آخرین مقاله، نحوه استفاده از ماژول SIM800L GSM را یاد گرفتیم و یک طراحی ساده برای کنترل بار از راه دور ایجاد کردیم، امروز یک کار جالب تر انجام خواهیم داد، یعنی زنگ امنیتی GSM در ماژول SIM800L از Aliexpress و Arduino که می تواند برای محافظت از آپارتمان، کلبه، گاراژ و سایر اشیاء استفاده می شود و در صورت فعال شدن، با یک تماس یا پیام کوتاه به شما اطلاع می دهد.
آنچه برای ایجاد زنگ هشدار GSM نیاز داریم:
- ماژول GSM/GPRS SIM800L;
- آردوینو نانو، UNO یا آردوینو دیگر؛
- مبدل DC-DC کاهنده؛
- باتری 3.7 ولت؛
- مقاومت برای 10 کیلو - 7 عدد؛
- منبع تغذیه
نحوه ساخت دزدگیر GSM در ماژول SIM800L و آردوینو، شرح وظایف:
ماژول SIM800L، آردوینو، سنسورها و ... را طبق نمودار زیر وصل می کنیم، همه چیز روی یک تخته نان مونتاژ شده است تا بتوانید هر لحظه چیزی را تغییر دهید، آن را در هر کیس مناسبی قرار می دهیم و سیم ها را از کیس بیرون می آوریم. سنسورهای امنیتی و PSU. باتری را نیز در کیس قرار می دهیم، به طوری که وقتی برق در خانه ناپدید می شود، دستگاه با انرژی باتری به حالت مستقل می رود. روی مبدل بوست خروجی را روی 4.2 ولت قرار می دهیم، در این ولتاژ ماژول سیم کارت GSM کار می کند و باتری شارژ می شود و این ولتاژ برای کار آردوینو نانو نیز کافی است.
هر 5 سنسور را می توان به مدار وصل کرد، مانند کلیدهای نی، رطوبت، دود، سنسورهای حرکت و غیره. که از عملکرد رله پشتیبانی می کنند، زیرا این مدار به گونه ای پیکربندی شده است که یک زنگ هشدار برای مدار باز هر یک از پنج حسگر ایجاد کند، اما در صورت تمایل، طرح را می توان به یک اتصال کوتاه تبدیل کرد.
هنگامی که اولین سنسور فعال می شود، با شماره مشخص شده تماس گرفته می شود، سپس تماس قطع می شود و با شماره دوم تماس گرفته می شود، این کار در صورتی انجام می شود که شماره اول در حال حاضر در دسترس نباشد. هنگامی که 4 سنسور امنیتی دیگر فعال می شوند، فقط یک پیام کوتاه ارسال می شود که در آن شماره یا نام منطقه فعال شده نوشته شده است و این پیام به دو شماره تلفن نیز ارسال می شود.
در طرح، می توانید شماره تلفن ها را وارد کنید و به جای «زنگ هشدار!» نام خود را به مناطق حفاظت شده بدهید. Zone1، "Alarm! Zone2، "Alarm! Zone3… شما می توانید نام جسمی را که یک سنسور خاص را در آن قرار داده اید، بنویسید، به عنوان مثال، "Alarm! اوکی، زنگ هشدار! Dverj” و دیگران، نام منطقه را فقط به لاتین بنویسید. همچنین در اسکچ، زمان تماس با مالک تنظیم شده است، یعنی بعد از چند ساعت به شما اطلاع دهد که کل سیستم کار می کند و همه چیز مرتب است، به طور پیش فرض تنظیم شده است که هر 144 ساعت یک بار تماس بگیرد.
تمام شد، ما یک دزدگیر ساده GSM روی ماژول SIM800L و آردوینو ساختیم، طرح و مدار قابل بهبود است، به عنوان مثال، ماژول SIM800L از قابلیت اتصال بلندگو و میکروفون به آن پشتیبانی می کند که به شما امکان گوش دادن را می دهد. به منطقه حفاظت شده، و همچنین صدای خود را به بلندگو بیاورید.
دانلود طرح برای آردوینو.
برای محافظت از خانه شما در برابر مهمانان ناخوانده، افراد بیشتری آلارم نصب می کنند. آنها به شما اجازه می دهند در مورد نفوذ به اتاق به موقع هشدار دهید. امروزه انواع مختلفی از آلارم ها وجود دارد، اما اخیراً محبوبیت آلارم های GSM شروع به رشد کرده است، زیرا آنها به شما اجازه می دهند اطلاعاتی در مورد نفوذ در هر فاصله ای از جسم دریافت کنید، نکته اصلی این است که صاحب یک تلفن همراه خود در آن زمان، و این گوشی آنلاین است. متأسفانه، این سیستم ها هنوز آنقدر ارزان نیستند که بتوان آنها را منحصراً ترجیح داد. اما در زمان ما، شما می توانید یک سیستم هشدار ساده GSM را خودتان بسازید. و برد محبوب آردوینو در این مورد کمک خواهد کرد.
این پروژه یک سیستم امنیتی (دزدگیر) برای هشدار به مزاحمان خانه است. این سیستم از فناوری GSM استفاده می کند.
یک ماژول تشخیص نفوذ به برد میکروکنترلر این سیستم امنیتی متصل است که می تواند به عنوان مثال بر اساس یک سنسور IR یا یک سنسور مجاورت اولتراسونیک باشد. با دریافت سیگنال از چنین ماژولی، یک پیام کوتاه در مورد نفوذ به خانه کاربر به تلفن او ارسال می شود.
شکل زیر بلوک دیاگرام سیستم امنیتی را نشان می دهد.
عناصر اصلی سیستم یک برد میکروکنترلر (به عنوان مثال، Arduino Uno) و یک ماژول SIM900A GSM/GPRS هستند. کل سیستم می تواند توسط یک منبع تغذیه 12V/2A تغذیه شود.
تصویر زیر نمودار مدار یک سیستم امنیتی خانگی GSM مبتنی بر آردوینو را نشان می دهد.
عملکرد سیستم بسیار ساده است و نیاز به توضیح زیادی ندارد. هنگامی که ولتاژ تغذیه اعمال می شود، سیستم به حالت آماده به کار می رود. با این حال، هنگامی که J2 بسته می شود، یک پیام هشدار به طور خودکار به یک شماره تلفن همراه از پیش تعیین شده ارسال می شود. هر سنسور تشخیصی را می توان به کانکتور ورودی J2 متصل کرد. لازم به ذکر است که سطح پایین در پایه 1 کانکتور J2 فعال است و سیستم امنیتی را روشن می کند.
علاوه بر این سیستم قابلیت برقراری تماس با فشردن دکمه S2 را نیز اضافه کرده است. با دکمه S3 می توانید این تماس را بازنشانی کنید.
در زیر کد آردوینو آمده است.
//پین Tx را به پایه D3 ماژول GPS وصل کنید //پین Rx را به پایه D4 ماژول GPS وصل کنید //سیگنال ارسال SMS را به پایه D7 (فعال کم) وصل کنید //سیگنال تماس را به پین D8 (فعال کم) // سیگنال تنظیم مجدد تماس END اتصال به پایه D9 (فعال کم) #include
بنابراین، ایجاد زنگ هشدار GSM بر اساس برد آردوینو با دستان خود بسیار آسان است. چنین زنگ هشداری در هزینه خود، البته ارزانتر از همتایان مارک دار موجود در بازار امروزی خواهد بود و تقریباً به روشی مشابه عمل می کند.
ماژول های اصلی- ماژول GSM SIM800L، آردوینو نانو (شما می توانید از هر Uno و غیره استفاده کنید)، برد کشویی، باتری از تلفن همراه.
برنج. 1. طرح بندی ماژول های هشدار امنیتی در آردوینو
ایجاد زنگ هشدار
ما از طریق پدها بر روی تخته نان سوار می شویم که به شما امکان می دهد در صورت لزوم ماژول ها را تعویض کنید. روشن کردن دزدگیر با تامین ولتاژ 4.2 ولت از طریق کلید SIM800L و آردوینو نانو.
هنگامی که اولین حلقه راه اندازی می شود، سیستم ابتدا با شماره اول تماس می گیرد، سپس تماس را قطع می کند و به شماره دوم باز می گردد. شماره دوم فقط در صورت قطع شدن ناگهانی شماره اول و غیره اضافه می شود. هنگامی که حلقه های دوم، سوم، چهارم و پنجم فعال می شوند، پیامک با شماره منطقه فعال شده و همچنین به دو شماره ارسال می شود. طرح و طرح کسانی که علاقه مند به توضیحات زیر ویدیو هستند.
تمام وسایل الکترونیکی را در یک کیس مناسب قرار می دهیم.
اگر به 5 حلقه نیاز ندارید، پین 5 ولت آردوینو را به ورودی هایی که نیاز ندارید وصل کنید. سیستم هشدار GSM برای 5 حلقه با باتری، که به دستگاه اجازه می دهد تا چندین روز به طور مستقل در هنگام قطع برق به کار خود ادامه دهد. شما می توانید هر سنسور تماس امنیتی، تماس رله و غیره را به آنها متصل کنید. در نتیجه، ما یک دستگاه امنیتی جمع و جور ساده و ارزان برای ارسال SMS و شماره گیری به 2 شماره دریافت می کنیم. می توان از آن برای محافظت از کلبه های تابستانی، آپارتمان ها، گاراژها و غیره استفاده کرد.
بیشتر در ویدیو
امروز در مورد نحوه استفاده صحبت خواهیم کرد آردوینوجمع آوری کنید سیستم امنیتی. "گارد" ما از یک مدار محافظت می کند و یک اعلام کننده را کنترل می کند.
برای آردوینو، این مشکلی نیست و همانطور که از کد برنامه و نمودار دستگاه خواهید دید، به راحتی می توانید تعداد اکسس پوینت های محافظت شده و تعداد دستگاه های اعلان یا نشانگر را افزایش دهید.
سیستم امنیتیمی توان هم برای محافظت از اشیاء بزرگ (ساختمان ها و سازه ها) و هم از وسایل کوچک (تابوت، گاوصندوق) و حتی کیف و چمدان های قابل حمل استفاده کرد. اگرچه باید در مورد دومی دقت بیشتری داشته باشید، اما اگر مثلاً روی چمدانی که تصمیم به سفر با آن دارید یک سیستم امنیتی نصب کنید و سیستم هشدار در برخی از فرودگاه ها کار کند، فکر می کنم یک گفتگوی جدی با شما خواهید داشت. سرویس امنیتی محلی :-)
اصل ساده کارکرد دستگاه به شرح زیر است (شکل 1). پس از روشن شدن برق، دستگاه وارد حالت کار می شود و منتظر مسلح شدن می ماند. مسلح کردن و خلع سلاح با یک دکمه انجام می شود. برای افزایش امنیت بهتر است این دکمه را در داخل اتاق محافظت شده (گاوصندوق یا جعبه) قرار دهید. قبل از روشن کردن حالت امنیتی، درب باید کمی باز شود. هنگامی که حالت امنیتی را روشن می کنید (فشردن دکمه)، مدار الکترونیکی منتظر می ماند تا درب اتاق (درب گاوصندوق، درب جعبه و غیره) را ببندید.
هر نوع سوئیچ محدود باید روی در (یا درب) نصب شود که بعداً در مورد آن بیشتر توضیح خواهیم داد. با بسته شدن (یا باز کردن)، سوئیچ محدود به دستگاه اطلاع می دهد که مدار محافظت شده بسته است و دستگاه به حالت مسلح می رود. سیستم با دو سیگنال کوتاه (مانند دزدگیر خودرو) شما را از انتقال به حالت مسلح مطلع می کند. در این حالت، دستگاه باز شدن درب را "گرفت". پس از باز کردن در، سیستم چند ثانیه منتظر می ماند (این یک مقدار قابل تنظیم است، حدود ده ثانیه برای اتاق ها، یک یا دو ثانیه برای یک جعبه) تا خلع سلاح شود، اگر این اتفاق نیفتد، آژیر روشن می شود. الگوریتم و مدار به گونه ای طراحی شده است که تنها با جداسازی کامل کیس و قطع برق، آژیر خاموش می شود.
دستگاه سیستم امنیتیبسیار ساده (شکل 2). در قلب هیئت مدیره آردوینو. سوئیچ های محدود مانند یک دکمه معمولی از طریق مقاومت های کششی متصل می شوند. من به طور جداگانه در مورد سوئیچ های محدود صحبت خواهم کرد. آنها معمولاً بسته هستند و معمولاً باز هستند. شما می توانید یک دکمه معمولی را به عنوان یک سوئیچ محدود روشن کنید، فقط حرکت یک دکمه معمولی بسیار زیاد است، بازی درب معمولا بزرگتر است. بنابراین لازم است که نوعی فشار دهنده برای دکمه در نظر گرفته شود و آن را فنر کنید تا دکمه با در شکسته نشود. خوب، اگر نه خیلی تنبل، پس می توانید به فروشگاه بروید و یک سوئیچ مغناطیسی (سوئیچ نی) بخرید (شکل 3)، او از گرد و غبار و آلودگی نمی ترسد.
یک کلید محدود برای دزدگیر خودرو نیز مناسب است (شکل 4). لازم به ذکر است که برنامه برای سوئیچ نی نوشته شده است. هنگامی که در بسته است، تماس آن بسته می شود. اگر از سوئیچ دزدگیر ماشین استفاده می کنید، پس از بسته شدن درب، به احتمال زیاد باز خواهد بود و در مکان های مناسب در کد باید 0 را به 1 تغییر دهید و بالعکس.
به عنوان آژیر، من پیشنهاد می کنم از اعلان کننده صدا PKI-1 IVOLGA تولید بلاروس استفاده شود (شکل 5). ولتاژ تغذیه 9 - 15 ولت، جریان عملیاتی 20 - 30 میلی آمپر. این اجازه می دهد تا از آن با باتری استفاده شود. در همان زمان، 95 - 105 دسی بل "بیرون می دهد".
با چنین ویژگی هایی از باتری کرونا، چندین ده دقیقه صدا می دهد. من آن را در اینترنت برای 110 روبل پیدا کردم. در همان مکان، یک سوئیچ نی با آهنربا حدود 30 روبل هزینه دارد. سوئیچ از دزدگیر خودرو در قطعات خودرو به قیمت 28 روبل خریداری شد. ترانزیستور KT315 را می توان با هر حرفی گرفت یا با هر ترانزیستور سیلیکونی کم مصرف مدرن با رسانایی مناسب جایگزین کرد. اگر حجم یک اعلامگر کافی نیست (چه کسی می‌داند، شاید می‌خواهید چندین کیلومتر صدا شنیده شود)، می‌توانید چندین اعلام‌کننده را به صورت موازی وصل کنید یا یکی قوی‌تر بگیرید، فقط در این صورت باید ترانزیستور را با ترانزیستور بیشتر جایگزین کنید. قدرتمند (به عنوان مثال، مجموعه ترانزیستور آشنا ULN2003). به عنوان اتصال دهنده برای اتصال سوئیچ نی و آژیر، من از ساده ترین اتصالات برای دستگاه های صوتی / تصویری استفاده کردم - قیمت در بازار رادیو 5 روبل است. برای یک زوج
بدنه دستگاه را می توان از پلاستیک یا تخته سه لا چسباند. اگر یک جسم جدی محافظت می شود، بهتر است آن را فلزی کنید. باتری ها یا باتری ها برای افزایش قابلیت اطمینان و ایمنی، مطلوب است که در داخل کیس قرار دهید.
برای ساده کردن کد برنامه، از عناصر صرفه جویی در انرژی استفاده نشده است و باتری ها برای مدت طولانی کافی نیستند. می‌توانید کد را بهینه‌سازی کنید، یا حتی بهتر است، با اعمال مدیریت رویداد در وقفه‌ها و حالت خواب MK، آن را به طور اساسی دوباره انجام دهید. در این حالت، منبع تغذیه از دو باتری مربعی متصل به صورت سری (9 ولت) باید چندین ماه دوام بیاورد.
حالا کد
// دائمی
دکمه const int = 12; // پین دکمه
const int gerkon = 3; // پین برای سوئیچ نی
const int sirena = 2; // پین کنترل آژیر
const int led = 13; // پین نشانگر
// متغیرها
int buttonState = 0; // وضعیت دکمه
intgerkonState=0; // وضعیت سوئیچ نی
int N = 0; // شمارنده دکمه خلع سلاح
void setup()(
// کنترل آژیر و نشانگر - خروج
pinMode (sirena، OUTPUT)؛
pinMode (led، OUTPUT)؛ // دکمه و سوئیچ نی - ورودی ها
pinMode (gerkon، INPUT)؛
pinMode (دکمه، INPUT)؛
}
حلقه خالی()(
digitalWrite (LED، HIGH);
while(buttonState= =0)( // حلقه صبر کنید تا دکمه فشار داده شود
buttonState = digitalRead(button); // برای رفتن به حالت مسلح
}
digitalWrite (LED، LOW)؛
buttonState=0; // مقدار دکمه تنظیم مجدد
while(gerkonState= =0)( // حلقه بزنید تا در را ببندیم
}
تاخیر (500); // :-)
digitalWrite (sirena، HIGH); // کد
تاخیر (100); // نشانه ها
digitalWrite (sirena، LOW)؛ // عبارتند از
تاخیر(70); // حالت
digitalWrite (sirena، HIGH); // نگهبانان
تاخیر (100); // اطلاع
digitalWrite (sirena، LOW)؛ // صدا
while(gerkonState= =1)( // صبر کنید تا در باز شود
gerkonState = digitalRead(gerkon);
}
برای (int i=0; i<= 5; i++){ // 7,5 секунды на нажатие
buttonState = digitalRead(button); // دکمه مخفی
if (buttonState = = HIGH) ( // ردیابی خودمان - شخص دیگری
N=N+1;
}
تاخیر(1500); // ویژگی مخفی :-)))
}
اگر (N > 0) ( // مهمترین
digitalWrite (sirena، LOW)؛ // آژیر را روشن نکنید
}
دیگر(
digitalWrite (sirena، HIGH); // یا آژیر را روشن کنید
}
digitalWrite (LED، HIGH); // نشانگر N = 0 را روشن کنید.
buttonState=0;
تاخیر (15000); // یادآوری برای آدمک هایی که دوست دارند
digitalWrite (LED، LOW)؛ // دکمه های فشاری بدون تاخیر وقفه (1000)؛
آنها پلتفرم های سخت افزاری خاصی هستند که بر اساس آنها می توانید دستگاه های الکترونیکی مختلفی از جمله و. دستگاه هایی از این نوع با طراحی ساده و توانایی برنامه ریزی الگوریتم های عملیاتی خود مشخص می شوند. با تشکر از این، سیستم هشدار ایجاد شده با استفاده از آردوینو GSM , می تواند حداکثر با شیئی که محافظت می کند تنظیم شود.
ماژول آردوینو چیست؟
آردوینوها به صورت بردهای کوچکی اجرا می شوند که دارای ریزپردازنده و حافظه مخصوص به خود هستند. این برد همچنین شامل مجموعه‌ای از کنتاکت‌های کاربردی است که می‌توان دستگاه‌های برق‌دار مختلف، از جمله سنسورهای مورد استفاده برای سیستم‌های امنیتی را به آنها متصل کرد.
پردازنده آردوینو به شما این امکان را می دهد که برنامه ای را که توسط کاربر نوشته شده است بارگذاری کنید. با ایجاد الگوریتم منحصر به فرد خود، می توانید حالت های بهینه عملکرد آلارم های امنیتی را برای اشیاء مختلف و شرایط مختلف استفاده و وظایفی که باید حل شوند ارائه دهید.
آیا کار با آردوینو سخت است؟
ماژول های آردوینو در بین بسیاری از کاربران بسیار محبوب هستند. این امر به دلیل سادگی و در دسترس بودن آن امکان پذیر شد.
برنامه‌های کنترل ماژول با استفاده از C++ معمولی و اضافات به شکل توابع ساده برای کنترل فرآیندهای ورودی/خروجی روی مخاطبین ماژول نوشته می‌شوند. علاوه بر این، محیط نرم افزار رایگان Arduino IDE که تحت ویندوز، لینوکس یا مک او اس کار می کند نیز می تواند برای برنامه نویسی استفاده شود.
با ماژول های آردوینو، روند مونتاژ دستگاه ها بسیار ساده شده است. هشدار GSM در آردوینو را می توان بدون نیاز به آهن لحیم کاری ایجاد کرد - مونتاژ با استفاده از تخته نان، جامپر و سیم انجام می شود.
چگونه با آردوینو زنگ هشدار ایجاد کنیم؟
الزامات اصلی که یک سیستم هشدار gsm خود انجام دهید که در آردوینو ایجاد شده است باید رعایت کند عبارتند از:
- مالک شی را از شکستن یا وارد شدن مطلع کنید.
- پشتیبانی از سیستم های خارجی مانند آژیر صدا، چراغ های سیگنال؛
- کنترل زنگ از طریق پیامک یا تماس؛
- عملکرد مستقل بدون منبع تغذیه خارجی.
برای ایجاد زنگ هشدار شما نیاز دارید:
- ماژول آردوینو؛
- مجموعه ای از سنسورهای کاربردی؛
- یا مودم؛
- منبع تغذیه مستقل؛
- دستگاه های اجرایی خارجی
یکی از ویژگی های متمایز ماژول های آردوینو استفاده از بردهای توسعه ویژه است. با کمک آنها، تمام دستگاه های اضافی به آردوینو متصل می شوند که برای جمع آوری پیکربندی سیستم امنیتی مورد نیاز هستند. چنین بردهایی در بالای ماژول آردوینو به شکل "ساندویچ" نصب می شوند و دستگاه های کمکی مربوطه به خود بردها متصل می شوند.
چگونه کار می کند؟
هنگامی که یکی از سنسورهای متصل فعال می شود، سیگنالی به پردازنده ماژول آردوینو ارسال می شود. با استفاده از نرم افزار کاربر دانلود شده، ریزپردازنده آن را طبق الگوریتم خاصی پردازش می کند. در نتیجه، فرمانی برای فعال کردن یک محرک خارجی می تواند تولید شود که از طریق برد رابط توسعه مربوطه به آن منتقل می شود.
برای ایجاد امکان ارسال سیگنال هشدار به صاحب خانه یا آپارتمانی که در حال نگهبانی است، یک ماژول GSM ویژه از طریق یک برد توسعه به ماژول آردوینو متصل می شود. این یک سیم کارت از یکی از ارائه دهندگان تلفن همراه نصب می کند.
در صورت عدم وجود آداپتور GSM ویژه، یک تلفن همراه معمولی نیز می تواند نقش خود را ایفا کند. علاوه بر ارسال اخطارهای پیامکی در مورد آلارم و شماره گیری، وجود یک اتصال سلولی به شما امکان می دهد تا زنگ GSM را در آردوینو از راه دور کنترل کنید و همچنین با ارسال درخواست های ویژه، وضعیت شی را کنترل کنید.
"توجه داشته باشید!
برای ارتباط با صاحب شی، علاوه بر ماژول های GSM، می توان از مودم های معمولی نیز استفاده کرد که ارتباط از طریق اینترنت را فراهم می کند.
در این حالت، هنگامی که سنسور فعال می شود، سیگنال پردازش شده توسط پردازنده از طریق مودم به یک پورتال یا سایت خاص منتقل می شود. و در حال حاضر از سایت، تولید خودکار پیامک هشدار یا ارسال پستی به ایمیل پیوست انجام می شود.
نتیجه گیری
استفاده از ماژول های آردوینو به کاربران این امکان را می دهد که به طور مستقل آلارم های GSM را طراحی کنند که می توانند با سنسورهای عملکردی مختلف کار کنند و دستگاه های خارجی را کنترل کنند. به لطف امکان استفاده از سنسورهای مختلف، عملکردهای هشدار را می توان به طور قابل توجهی گسترش داد و مجموعه ای ایجاد کرد که نه تنها ایمنی جسم، بلکه وضعیت آن را نیز کنترل می کند. به عنوان مثال، امکان کنترل دمای تاسیسات، تشخیص نشت آب و گاز، قطع منبع تغذیه آنها در صورت بروز حادثه و موارد دیگر وجود خواهد داشت.
