Phát hiện kẻ xâm nhập Arduino HiFive1 với cảnh báo MQTT sử dụng ESP32 hoặc ESP8266: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

HiFive1 là bo mạch dựa trên RISC-V tương thích với Arduino đầu tiên được xây dựng với CPU FE310 của SiFive. Bo mạch này nhanh hơn Arduino UNO khoảng 20 lần nhưng cũng giống như bo mạch UNO, nó không có bất kỳ kết nối không dây nào.

May mắn thay, có một số mô-đun rẻ tiền trên thị trường để giảm thiểu hạn chế này. Trong hướng dẫn này, tôi đã sử dụng ESP32 hoặc ESP8266 để có được kết nối không dây. Mặc dù ESP-01 rẻ như thế nào, do cần phải lập trình nó bằng bản phác thảo Arduino, ESP-01 là một giải pháp kém thực tế hơn. Để lập trình ESP-01, nó cần một bộ chuyển đổi USB sang ESP-01 bên ngoài mà tôi không có tại thời điểm thực hiện hướng dẫn này. (Nếu bạn quan tâm đến việc sử dụng HiFive1 với ESP-01, hãy làm theo liên kết này) Tôi cũng đã dự tính sử dụng Arduino Shield nhưng cuối cùng lại gắn bó với ESP8266 / 32 vì giá tương đối đắt mà hầu hết các loại khiên đều có.

Dự án này sẽ tập trung vào việc tạo ra một Hệ thống phát hiện kẻ xâm nhập sẽ hoạt động bằng cách gửi thông báo đến MQTT Broker mỗi khi cảm biến siêu âm (SRF05) phát hiện một vật thể vượt qua tầm nhìn của nó.

Vật liệu cần thiết cho dự án này:

• Bảng HiFive1 (Có thể mua tại đây)
• Mô-đun nhà phát triển ESP32 hoặc ESP8266 NodeMCU 1.0
• Điện trở 10k x 2
• Điện trở 1k
• Breadboard
• cáp jumper x 6
• Mô-đun siêu âm SRF05
• Thiết bị di động

Bước 1: Thiết lập môi trường

Cài đặt Arduino IDE

1. Làm theo hướng dẫn để cài đặt gói Arduino bo mạch HiFive1 và trình điều khiển USB.

2. Cài đặt gói bảng mạch ESP32 hoặc ESP8266 bằng cách thêm một URL thích hợp vào "Tệp-> Tùy chọn-> Trình quản lý bảng bổ sung":

• ESP8266 -
• ESP32 -

Bước 2: Nối dây ESP32

Nếu bạn đang sử dụng ESP8266, hãy chuyển sang bước 3.

Quan trọng: SRF05 có 2 phiên bản sơ đồ chân là phiên bản sao chép của nhau, hãy đảm bảo rằng bạn có cùng một mô-đun như của tôi bằng cách sử dụng liên kết bên dưới.

Để biết thêm chi tiết kỹ thuật về SRF05, hãy theo liên kết này.

GND (HiFive1) -> GND (SRF05) 5v (HiFive1) -> VCC (SRF05) DI / O 11 (HiFive1) -> Trigger Pin (SRF05) DI / O 12 (HiFive1) -> Echo Pin (SRF05) DI / O 5 (HiFive1) -> Tx (ESP32) DI / O 6 (HiFive1) -> Rx (ESP32)

Lưu ý: Đảm bảo rằng jumper IOREF được đặt trên 3.3v.

Bước 3: Nối dây ESP8266

Quan trọng: SRF05 có 2 phiên bản sơ đồ chân là phiên bản sao chép của nhau, hãy đảm bảo rằng bạn có cùng một mô-đun như của tôi bằng cách sử dụng liên kết bên dưới.

Để biết thêm chi tiết kỹ thuật về SRF05, hãy theo liên kết này

GND (HiFive1) -> GND (SRF05) 5v (HiFive1) -> VCC (SRF05) DI / O 11 (HiFive1) -> Trigger Pin (SRF05) DI / O 12 (HiFive1) -> Echo Pin (SRF05) DI / O 5 (HiFive1) -> Tx (ESP8266) DI / O 6 (HiFive1) -> Rx (ESP8266)

Lưu ý: Đảm bảo rằng jumper IOREF được đặt thành 3.3v.

Bước 4: Lập trình

Mã HiFive1:

Trước khi lập trình, hãy đặt bo mạch "Tools-> Board" thành HiFive1, "Tools-> CPU Clock Frequency" thành "256MHz PLL", "Tools-> Programmer" thành "SiFive OpenOCD" và chọn đúng Cổng nối tiếp.

Bạn cũng sẽ cần tải xuống thư viện Ultrasonic này và PubSubClient này và giải nén chúng vào thư mục Arduino Libraries có trong "User-> Documents-> Arduino-> Libraries".

Mã ESP32 / 8266:

Trong quá trình lập trình, bo mạch ESP phải ngắt kết nối các chân Rx và Tx của phần cứng. Sau khi mã được tải lên thành công, hãy cuộn lại các chân Rx và Tx trên ESP để đảm bảo giao tiếp giữa HiFive1 và ESP.

Đối với ESP32 - Đặt "Tools-> Board" thành "ESP32 Dev Module", "Tools-> Programmer" thành "AVRISP mkll" và chọn đúng Cổng nối tiếp.

Đối với ESP8266 - Đặt "Tools-> Board" thành "NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)", "Tools-> Programmer" thành "AVRISP mkll" và chọn đúng Cổng nối tiếp.

Mã phác thảo đã được mượn từ đây với các sửa đổi để chuyển đổi nó thành một hệ thống phát hiện kẻ xâm nhập.

Bước 5: Thiết lập khách hàng

Tôi đã sử dụng Nhà môi giới MQTT dựa trên đám mây (cái này) và Điện thoại Android với ứng dụng này.

Để thiết lập mọi thứ, bạn sẽ cần phải mở một tài khoản.

Sử dụng ảnh chụp màn hình được cung cấp để thiết lập CloudMQTT và Ứng dụng.

Bước 6: Kết quả cuối cùng

Lưu ý: Bạn nên đặt tốc độ truyền của Serial Monitor thành 115200 vì đó là tốc độ truyền mà chúng tôi sử dụng trong bản phác thảo của mình.

Kết quả cuối cùng của bạn sẽ giống với ảnh chụp màn hình cuối cùng