Hệ thống an ninh tự chế sử dụng cảm biến Fusion: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Ý tưởng đằng sau dự án này là tạo ra một cảm biến an ninh rẻ và dễ chế tạo có thể được sử dụng để cảnh báo bạn khi ai đó đã vượt qua nó. Mục đích ban đầu là tạo ra thứ gì đó có thể thông báo cho tôi khi ai đó bước lên cầu thang nhưng tôi cũng sử dụng nó như một cảm biến an ninh cho cửa trước. Phần mềm được cung cấp trong hướng dẫn này tương thích với macOS. Sẽ phải thực hiện các thay đổi nhỏ để nó hoạt động với Windows. Để biết mã nguồn đầy đủ cho bất kỳ tập lệnh nào trong số này, hãy tham khảo repo GitHub này.

Quân nhu:

1. Arduino Nano *
2. Cảm biến HC-SR04 siêu âm
3. Mô-đun Bluetooth HC-05
4. Công tắc xúc giác OMRON
5. Điện trở 10k
6. Bộ dây Breadboard
7. Breadboard
8. Ngân hang năng lượng

* Không hoặc mega cũng có thể được sử dụng thay thế cho nano.

Bước 1: Thiết lập mạch

Thực hiện theo sơ đồ mạch như hình trên. Khi bạn tải bản phác thảo Arduino lên nano, hãy đảm bảo ngắt kết nối dây khỏi các chân RX và TX trên nano. Người ta thấy rằng việc tải lên Arduino có thể dẫn đến lỗi nếu các chân này được kết nối với mô-đun bluetooth. Tải lên bản phác thảo trước và sau đó kết nối các chân đó với mô-đun bluetooth.

Các thành phần chính

1. Arduino Nano - Vi điều khiển
2. HC-SR04 - Cảm biến siêu âm
3. Mô-đun HC-05 - Mô-đun Bluetooth
4. Công tắc OMRON - Nút được sử dụng để Bật / Tắt cảm biến

Bước 2: Thiết lập phần mềm: Arduino

1. Tải phần mềm nối tiếp vào Thư viện Arduino của bạn
2. Đảm bảo chọn cổng và bo mạch phù hợp với Arduino của bạn
3. Tải xuống tệp thông tin được cung cấp và tải lên bản phác thảo sau khi bạn đảm bảo rằng các chân RX / TX trên Arduino đã được ngắt kết nối khỏi mô-đun bluetooth.

Bước 3: Thiết lập phần mềm: Python

Để cảnh báo thành công trên máy tính xách tay của bạn, bạn sẽ cần chạy một tập lệnh python. Để được trợ giúp tải xuống python và các thư viện cần thiết, vui lòng tham khảo Tài liệu hướng dẫn hữu ích này của TalalKhalil.

Tập lệnh readValuesV2.py được cung cấp đọc các giá trị được gửi bởi mô-đun bluetooth, xác định xem nó có biểu thị rằng ai đó đã vượt qua cảm biến hay không và tạo cảnh báo trên máy tính xách tay của bạn. Nó cũng tạo và lưu trữ một thư mục trong thư mục đó với tất cả các phép đo mà nó đọc được kể từ khi tập lệnh bắt đầu bằng dấu thời gian.

Làm:

1. Tải xuống Python và tất cả các phụ thuộc. (Tôi đã sử dụng cài đặt pip)
2. Đảm bảo bật bluetooth trên máy tính xách tay của bạn và kết nối với thiết bị có tên HC-06. Bạn sẽ thấy nó được liệt kê trong danh sách thiết bị khác trong phần bluetooth của cài đặt hệ thống của bạn. Mật mã cho mô-đun là '1234'.
3. Biến có tên là distance_wall là biến xác định thời điểm cảm biến hoạt động. Vì vậy, tùy thuộc vào vị trí cảm biến, hãy đảm bảo thay đổi giá trị này được biểu thị bằng cms cho môi trường của bạn.
4. Kết nối chân RX / TX trên mô-đun bluetooth và bây giờ chạy tập lệnh readValuesV2. Nó sẽ yêu cầu bạn cung cấp số ghi để nó có thể đặt tên đúng cho tệp mà nó tạo ra.

Có khả năng là bạn có thể phải gỡ lỗi nhiều, vì vậy hãy tham khảo phần cuối cùng trong Tài liệu hướng dẫn này để được trợ giúp thêm.

Bước 4: Có thể gặp vấn đề về gỡ lỗi

Arduino

1) avrdude: stk500_getsync (): not in sync: resp = 0x0: Điều này thường xảy ra khi cố gắng tải một bản phác thảo lên Arduino.

• Đảm bảo rằng chọn đúng cổng COM và bo mạch
• Nếu bạn hiện đang sử dụng 'ATmega328P', hãy thử 'ATmega328P (Bộ nạp khởi động cũ)'
• Đảm bảo rằng chân RX / TX trên Arduino đã được ngắt kết nối

2) Lỗi tổng hợp bận

Đảm bảo rằng cổng COM phù hợp được chọn. Vì bạn đang cố tải bản phác thảo lên Arduino, hãy đảm bảo rằng tập lệnh python không chạy

Python

1) [Errno 16] Tài nguyên bận: '/dev/tty. HC-06-DevB': Điều này xảy ra khi bạn chưa kết nối máy tính xách tay của mình với mô-đun bluetooth

Để giải quyết vấn đề này, bạn cần đảm bảo rằng bạn đã kết nối đúng mô-đun HC với máy tính xách tay của mình. Bạn cũng phải đảm bảo rằng mô-đun này vẫn được kết nối, nó sẽ bị ngắt kết nối sau khi bạn chạy xong tập lệnh

2) ValueError: Mô-đun bluetooth không được kết nối

Đây là lỗi được tạo ra theo cách thủ công nếu Kết nối cổng nối tiếp với mô-đun bluetooth không được kết nối đúng cách

3) Lỗi phụ thuộc gói Python

Tôi đã sử dụng cài đặt pip để tải xuống các gói cần thiết cho python. Tham khảo phần tràn ngăn xếp để biết bất kỳ lỗi nào xuất hiện ở đầu đó

4) Lỗi do hệ điều hành

Tôi hy vọng rằng một số lỗi sẽ xuất hiện nếu hệ điều hành đang được sử dụng là Windows. Một số lĩnh vực có thể gặp rắc rối là việc ghi nhật ký hệ thống ghi dữ liệu và thông báo trên máy tính xách tay của bạn

5) serial.serialutil. SerialException: thiết bị báo cáo sự sẵn sàng đọc nhưng không trả về dữ liệu

Điều này đôi khi xảy ra nếu nguồn điện bị tắt. Điều này xảy ra với tôi khi tôi tắt thiết bị bằng công tắc

Phần cứng

1) Đảm bảo rằng công tắc được điều chỉnh đúng nhịp giữa vạch chia dòng trên bảng mạch để các kết nối không bị lẫn lộn.

Bước 5: Demo thiết bị đã hoàn thành

Vui lòng xem video để xem thiết bị đang hoạt động bằng liên kết được nhúng hoặc liên kết YouTube này: https://www.youtube.com/embed/Ab1wKr2ORbM. Nhìn chung, đây là thứ mà tôi sử dụng thường xuyên bây giờ và nhận thấy rằng nó không làm cạn kiệt nguồn điện quá nhanh hoặc gây căng thẳng cho máy tính xách tay cũ của tôi về sức mạnh xử lý. Nếu bạn có bất kỳ vấn đề nào, vui lòng tạo một bài đăng vấn đề trên repo GitHub được liên kết cho dự án này!