Công tắc không chạm thông minh: 8 bước (có hình ảnh)

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

Nhu cầu về cách xa xã hội và thực hành sức khỏe an toàn như sử dụng chất khử trùng sau khi sử dụng môi trường công cộng như vòi nước, công tắc, v.v. là rất cần thiết để giảm sự lây lan của coronavirus. Vì vậy, cần có sự đổi mới ngay lập tức liên quan đến các trình kích hoạt không cần cảm ứng để tạo điều kiện thuận lợi cho các hành động như kích hoạt vòi, công tắc, v.v.

Trong dự án này, tôi muốn thảo luận về ý tưởng của mình về một nguyên mẫu để kích hoạt công tắc bằng cảm biến tiệm cận. Những điều cần được xem xét khi thiết kế một thứ gì đó giúp ích trong tình hình khó khăn này chủ yếu là có rất ít thay đổi về cơ sở hạ tầng hiện có. Vì vậy, giải pháp nên là một trang bị thêm và có thể được trang bị trên một tổng đài để kích hoạt công tắc dựa trên cử chỉ tay hoặc sự hiện diện dựa trên độ nhạy. Các tính năng chính bao gồm,

• Thời lượng pin 200 giờ,
• Camera an ninh chụp ảnh một người vào phòng
• Ngủ sâu để tiết kiệm pin.
• Cầm tay.
• Gửi thông báo qua email

Quân nhu

1. Cảm biến tiệm cận [Tôi đang sử dụng KEMET SS-430] có thể là bất kỳ cảm biến tiệm cận nào

2. ESPCam32 cho mục đích chụp ảnh và gửi thư

3. Pin Li-ion 1000mAh

4. Bộ sạc USB - Li-ion TP4056

5. Mạch tăng 3.7V lên 5V

6. Điện trở 10k và 1k

7. Bóng bán dẫn BC547

8. Động cơ Servo SG90

9. Arduino pro mini

Bước 1: Bắt đầu

Trong dự án của chúng tôi, cảm biến không là gì ngoài một cảm biến tiệm cận nhỏ của KEMET, SS-430

Dữ liệu từ cảm biến sẽ có 2 xung nhịp 200ms như trong hình.

Trong hình trên, 2 xung 200ms là những xung cho thấy sự hiện diện của con người Các xung đồng hồ khác được hình thành do kích hoạt sai. Kích hoạt sai này xảy ra vì tôi đang thử nghiệm với cảm biến trần mà không có ống kính hoặc bất kỳ tấm che nào khác. Kích hoạt sai giảm đáng kể sau khi tôi sử dụng vỏ nhựa để giữ chặt cảm biến.

Bước 2: Hãy thử nghiệm trên Breadboard

Đối với thử nghiệm, tôi chỉ sử dụng vi điều khiển (Arduino Uno), cảm biến và đèn LED. Sau nhiều giờ đọc các giá trị cảm biến trên màn hình nối tiếp và hiệu chỉnh nó, tôi đã nhận được một mã nhỏ để phát hiện chính xác sự hiện diện của con người trước mặt nó.

Bước 3: Kết nối Servo với ESP32Cam để Servo

Với số lượng chân có hạn trên Máy ảnh ESP32, tôi phải sử dụng bộ hẹn giờ 2 và GPIO2 để điều khiển servo và GPIO13 cho chức năng đánh thức bằng cảm biến tiệm cận Kemet SS-430.

Lý do sử dụng Camera ESP32 là để chụp ảnh và chuyển sang chế độ ngủ khi người đó vào phòng hoặc nơi không được phép. Hình ảnh sẽ được lưu trong

Thẻ SD. Để hành động ngay lập tức với kẻ xâm nhập, ESP32 sẽ gửi một email đến ID email được định cấu hình trước. Điều này cần Thư viện ứng dụng khách thư ESP32 được cài đặt. Chuyển đến quản lý Thư viện trong Arduino IDE và tìm kiếm ứng dụng khách Thư điện tử ESP32 và tải xuống. Bạn sẽ cần một ID email hoạt động có thông tin đăng nhập bạn cần nhập vào mã và sau đó, bạn sẽ phải bật Ứng dụng kém an toàn hơn. Tốt hơn là bạn nên tạo một ID Gmail mới cho dự án này.

Bước 4: Kiểm tra Bằng chứng về Khái niệm

Để có một cái nhìn đơn giản hơn về dự án, tôi đã nghĩ đến việc lắp ráp các thứ trên tấm acrylic theo kiểu mô-đun.

Ở đó, hộp nhựa cho cảm biến sẽ giúp giảm các kích hoạt sai. Vì máy ảnh ESP chuyển sang chế độ ngủ sau khi chụp ảnh nên tôi không thể thực hiện các thao tác điều chỉnh tín hiệu kỹ thuật số trên máy ảnh ESP32. Do đó, tôi đã thêm một bộ vi điều khiển khác để giảm kích hoạt sai và điều hòa tín hiệu và cũng để điều khiển động cơ servo.

Bạn có thể sử dụng esp32 hoặc vi điều khiển khác đều hoạt động.

Bước 5: Sơ đồ cuối cùng

Tín hiệu từ cảm biến nhiệt điện được đưa đến bóng bán dẫn trong cấu hình bộ thu mở, khi tín hiệu đến bóng bán dẫn sẽ được kích hoạt như một công tắc và do đó nó kết nối GPIO 13 với mặt đất và đánh thức máy ảnh ESP32

Trong kho mã, mã Pyrolight cùng với camera_pins.h dành cho phần còn lại của máy ảnh ESP32. 2 mã dành cho thử nghiệm với Arduino pro mini.

Vui lòng tìm sơ đồ chi tiết và Kicad PCB trong kho lưu trữ GitHub.

Trên thực tế, tôi đã đặt mua PCB từ Trung Quốc cho dự án này, nhưng tôi đã không nhận được nó kịp thời vì sự bùng phát của coronavirus. Vì vậy, tôi đã phải sử dụng một bộ chuyển đổi tăng cường và mô-đun TP4056.

Bước 6: Cảnh báo kẻ xâm nhập

Khi có kẻ đột nhập vào vùng lân cận của cảm biến, nó đã thức dậy sau giấc ngủ và chụp ảnh và gửi thư có tệp đính kèm.

Đây là cách thư trông như thế nào. Tất cả điều này có thể được thực hiện chỉ nhờ một cảm biến tiệm cận. Vì toàn bộ thiết bị đều chạy bằng pin nên chúng ta có thể mang đi bất cứ đâu. và tạo ra môi trường thông minh và an toàn của chính chúng ta. Bạn có thể in 3D vỏ bọc để lắp các thiết bị điện tử theo yêu cầu.

Đây là một thiết kế hay: Liên kết

Bước 7: Video làm việc:

Tôi đã tạo một tấm chắn PCB thích hợp cho bảng cam esp32 với USB sang UART và các đầu nối cho servo và cảm biến pyro. Bạn có thể tìm thấy các tệp Gerber trên repo Github của tôi được liên kết bên dưới.

Github

Bước 8: Cải tiến trong tương lai

1. Thiết kế vỏ máy in 3D cho dự án để làm cho nó giống như một sản phẩm

2. Cải thiện hiệu suất pin

3. Mạch điều hòa tín hiệu tương tự thay cho vi điều khiển thứ cấp.