Multi-sensor Cyberpunk per a seguretat: 8 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Vaig decidir fer un multisensor de seguretat després que ens robessin mentre vivíem a la jungla de l’Equador. Ara vivim en una altra ciutat, però jo volia la manera de rebre notificacions de qualsevol activitat a casa nostra. He vist connectats molts sensors que no eren atractius i volia fer alguna cosa que no només fos funcional, sinó que també fos interessant a casa nostra. Els LED es poden configurar per respondre a les alertes de temperatura o moviment. Aquest projecte inclou monitorització digital de temperatura i humitat, detecció de moviment infrarojos passiu i detecció de soroll fort per a trencaments de finestres, lladrucs de gossos, etc. He inclòs tots els fitxers 3D necessaris per completar aquest projecte idèntics als meus.

Pas 1: materials necessaris

Aquí és on podeu adquirir tots els components necessaris.

LED adreçables per a una lent clara.

www.amazon.com/ALITOVE-Individual-Address…

Sensor Pir

www.ebay.com/itm/Mini-IR-Infrared-Pyroelec…

WEMOS D1 R1

www.ebay.com/itm/1PCS-Wemos-D1-R2-V2-1-nod…

Detector de so

www.ebay.com/itm/1PCS-Wemos-D1-R2-V2-1-nod…

Filament de plata

www.amazon.com/HATCHBOX-3D-Filament-Dimens…

Filament clar

www.amazon.com/3D-Solutech-Natural-Printer …

Xips de leds Ws2811

www.amazon.com/100pcs-ws2811-Circuit-Addre…

Els leds RGB solts

www.amazon.com/Tricolor-Diffused-Multicolo…

Font d'alimentació

www.amazon.com/ALITOVE-Converter-5-5x2-1mm…

Fusta per a habitatge

Pas 2: construcció del recinte

Comenceu tallant cinc trossos de fusta per formar el recinte de la caixa de fusta. Les dimensions exteriors no són importants, però l’important són les superfícies interiors. (Les dimensions exteriors canviaran en funció del gruix del material de fusta que utilitzeu.) Necessitareu tres peces tallades de 15 cm d'alçada per 10 cm d'ample i dues peces de fusta de 10 cm x 10 cm.

Una vegada més aquesta és la cara interior, reviseu la imatge que he inclòs.

(Jo no tenia una serra de taula, així que vaig pagar a un fuster local perquè els tallés per a mi).

Suggeriria dibuixar un rectangle de 15 cm x 10 cm a la cara de la fusta i, a continuació, fer servir la serra de taula per ajustar la fulla a un angle de 45 °.

Utilitzeu la serra de taula per seguir les línies traçades que heu dibuixat sobre cada peça de fusta.

Després de tallar la fusta, podeu començar a connectar-les mitjançant claus de cargols de fusta.

Pas 3: components 3D

Aquí teniu l’enllaç per a tots els components tridimensionals creats.

www.thingiverse.com/thing:3767354/files

Tots es van imprimir a una densitat del 100% a una alçada de capa de 2 mm.

El suport del sistema de fibra òptica LED s’imprimeix al 100% de densitat. Això us permet flexionar el material per inserir les estelles després d’haver-les soldat. És molt difícil soldar les connexions que s’uneixen. Es fa lliscar directament els gats sobre la part superior del LED deixant només la base exposada. Pot ser que necessiteu un petit drillbit per netejar els forats perquè el filament transparent s’hi pugui inserir i la llum pugui passar fàcilment

Pas 4: connexions de soldadura

He utilitzat alguns fils de tres fils comuns per connectar els xips WS 2811 junts. A més, vaig haver de soldar els vuit LED RGB de mil·límetres a la part superior d’aquests xips. Els fils LED adreçables treuen molta energia, de manera que vaig fer soldadures addicionals afegint una font d’alimentació i un cable de terra directament a l’entrada d’alimentació de la placa Wemos. Vaig utilitzar un multímetre per determinar quin era el positiu i quin era el negatiu i per a cadascun.

Com que faig servir una font d’alimentació de 5 V de 10 amperis, tindré un amperatge més que suficient per conduir tots els LEDs dels sensors i molt més si cal.

Pas 5: configuració del sensor

Per a la configuració inicial, vaig començar aplicant una tira de LED a l'exterior de la finestra de filament transparent que vaig dissenyar. Vaig utilitzar cola calenta per connectar els LED a la finestra. També he soldat dades i línies elèctriques addicionals a l'extrem d'aquests LED perquè això està connectat a la fibra òptica. He inclòs un esquema de cablejat perquè pugueu veure com està connectat tot.

A partir d’aquí, vaig començar a enganxar en calent allà on sembla que encaixen millor.

Vaig utilitzar alguns cables de pont solts per connectar-ho tot al Wemos.

Pas 6: Muntatge del sensor múltiple

Mitjançant una broca de mitja polzada vaig tallar un forat per sota del lloc on hi hauria el pont LED de fibra òptica. A través d'aquest forat vaig forçar un cable micro USB per connectar-nos al Wemos, així com el cable d'alimentació de la font de 10 amp. La finestra LED es va connectar al lloc mitjançant cola calenta i faig servir claus per enganxar tota la fusta. Pot ser molt difícil connectar tots els cables del pont i mantenir tot el aspecte net i ordenat. Preneu-vos el temps mentre connecteu els cables i, fins i tot, podeu girar-los perquè semblin que tenen més ordre.

Per a la configuració de fibra òptica, haureu de treure part del filament transparent del paper. Això és el que s’utilitzarà per transportar la llum dels vuit LED de mil·límetres. Utilitzeu un parell de retalls per tallar el filament i, a continuació, introduïu l'extrem tallat del filament a la part superior de la tapa LED impresa en 3D. Executeu la pel·lícula transparent cap a una cantonada de la carcassa i talleu-la per adaptar-la al recinte.

Pas 7: Codi i configuració

Després que el sensor estigui totalment muntat, podeu connectar-lo a l'ordinador per programar-lo.

Per a la meva configuració inicial, he utilitzat aquest codi de Bruh Automation. Aleshores, es connectava el multisensor a l'assistent domèstic.

Reposició de GitHub multisensor -

Però després vaig començar a utilitzar Blynk per controlar cada sensor i fer-lo passar directament al meu telèfon.

blynk.io/en/getting-started

SuperChart és l’opció de Blynk que he utilitzat per enviar les dades al meu iPhone per supervisar la seguretat. SuperChart s’utilitza per visualitzar dades històriques i en directe. Podeu utilitzar-lo per a dades del sensor, per al registre d'esdeveniments binaris i molt més.

Per utilitzar el giny de SuperChart, haureu d’inviar les dades del maquinari amb l’interval desitjat mitjançant temporitzadors.

Aquí teniu un exemple bàsic per a la transmissió de dades.

Interaccions:

Canvia entre els intervals de temps i el mode en directe

Toqueu intervals de temps a la part inferior del widget per canviar els intervals de temps. Toqueu Elements de llegenda per mostrar o amagar els fluxos de dades

Toqueu-ho per veure la marca de temps i els valors corresponents Llisqueu ràpidament d'esquerra a dreta per mostrar les dades anteriors

A continuació, podeu desplaçar les dades cap enrere i cap endavant dins de l'interval de temps donat. Mode de pantalla completa

Premeu aquest botó per obrir la vista de pantalla completa en orientació horitzontal.

Simplement gireu el telèfon cap al mode vertical. El gràfic hauria de girar automàticament.

A la vista de pantalla completa veureu X (temps) i diverses escales Y.

El mode de pantalla completa es pot desactivar des de la configuració del widget.

El botó del menú El botó del menú obrirà funcions addicionals:

Exporta a dades d'esborrar CSV al servidor

Configuració de SuperChart:

Títol del gràfic Títol Mida del tipus de lletra Podeu triar entre 3 mides de tipus de lletra Alineació del títol Trieu l'alineació del títol del gràfic. Aquesta configuració també afecta la posició del títol i de la llegenda al widget. Mostra l'eix x (hora) Seleccioneu-lo si voleu mostrar l'etiqueta horària a la part inferior del gràfic. Selector de rangs de temps Permet seleccionar els períodes necessaris (15 m, 30 m, 1 h, 3 h, …) i la resolució del gràfic. La resolució defineix la precisió de les vostres dades. Ara mateix, el gràfic admet 2 tipus de resolució estàndard i alta. La resolució també depèn del període seleccionat. Per exemple, la resolució estàndard de 1d significa que obtindreu 24 punts per dia (1 per hora), amb una resolució alta obtindreu 1d 1440 punts per dia (1 per minut). Datastreams Afegiu flux de dades (llegiu a continuació com es configuren els flux de dades)

Configuració de Datastream

El widget admet fins a 4 Datastreams.

Premeu la icona de configuració de Datastream per obrir la configuració de Datastream.

Disseny:

Trieu els tipus de gràfics disponibles:

Barra d'àrea de línia binària (ancorar LINK a binari)

Color:

Trieu colors sòlids o degradats

Font i entrada:

Podeu utilitzar 3 tipus de fonts de dades:

1. Pin virtual

Trieu el dispositiu i el pin virtual que vulgueu per llegir les dades.

2. Etiquetes

SuperChart pot agregar dades de diversos dispositius mitjançant funcions d'agregació integrades.

Per exemple, si teniu 10 sensors de temperatura que envien temperatura amb el període donat, podeu representar un valor mitjà a partir de 10 sensors del widget.

Per utilitzar etiquetes:

Afegiu etiqueta a tots els dispositius des dels quals vulgueu agregar dades. Introduïu les dades al mateix PIN virtual a tots els dispositius. (per exemple, Blynk.virtualWrite (V0, temperatura);) Trieu Etiqueta com a font al widget SuperChart i utilitzeu el pin on arriben les dades (per exemple, V0)

Funcions disponibles:

SUM resumirà tots els valors entrants al pin virtual especificat en tots els dispositius etiquetats amb l'etiqueta escollida AVG representarà el valor mitjà MED trobarà un valor mitjà MIN representarà el valor mínim MAX representarà el valor màxim

☝️ IMPORTANT: les etiquetes no funcionen en mode en viu.

Selector de dispositius Si afegiu un selector de dispositius al vostre projecte, el podeu utilitzar com a font per a SuperChart. En aquest cas, quan canvieu el dispositiu al Selector de dispositius, el gràfic s'actualitzarà en conseqüència

Configuració de l'eix Y

Hi ha 4 modes de com escalar les dades al llarg de l'eix Y

Automàtic

Les dades s’escalaran automàticament en funció dels valors mínims i màxims del període de temps donat. Aquesta és una bona opció per començar. Mín. / Màx

Quan se selecciona aquest mode, l’escala Y s’establirà als valors que trieu.

Per exemple, si el vostre maquinari envia dades amb valors que varien de -100 a 100, podeu configurar el gràfic

a això es mostraran correctament els valors i les dades.

També és possible que vulgueu visualitzar les dades dins d’un interval específic.

Suposem que les dades entrants tenen valors compresos entre 0-55, però només voldríeu veure valors compresos entre 30 i 50.

Podeu configurar-lo i, si els valors estan fora de l’escala Y que heu configurat, el gràfic es retallarà

% d'alçada Aquesta opció us permet escalar automàticament les dades entrants al giny i situar-lo com vulgueu. En aquest mode, configureu el percentatge d’alçada del widget a la pantalla, del 0% al 100%.

Si definiu un 0-100%, de fet es tracta d’una escala automàtica completa. No importa en quin interval arribin les dades, sempre s'escalarà a tota l'alçada del widget.

Si l'establiu entre el 0-25%, aquest gràfic només es representarà a 1/4 de l'alçada del widget.

Aquest paràmetre és molt valuós per al gràfic binari o per visualitzar uns quants fluxos de dades al mateix gràfic de manera diferent.

Delta Mentre les dades es mantinguin dins del valor Delta indicat, el gràfic s'escalarà automàticament dins d'aquest interval. Si el delta supera l'interval, el gràfic s'escalarà automàticament fins als valors mínim / màxim del període indicat.

Sufix

Aquí podeu especificar un sufix que es mostrarà durant el Tap'n'hold.

Decimals

Defineix el format del valor del gràfic quan es manté premut el gràfic. Les opcions possibles són: #, #. #, #. ##, etc.

Connecteu els punts de dades que falten

Si aquest commutador està activat, SuperChart connectarà tots els punts encara que no hi hagi dades.

Si està configurat a DESACTIVAT, veureu buits per si no hi havia dades.

Configuració del gràfic binari

Aquest tipus de gràfic és útil per representar dades binàries, per exemple, quan la unitat estava activada o apagada, o quan es va detectar moviment o quan es va assolir un llindar determinat.

Cal especificar un punt FLIP, que és el punt en què les dades entrants es convertiran en estat TRUE o FALSE.

Per exemple, envieu les dades entre 0 i 1023. Si definiu 512 com a punt FLIP, tot el que sigui superior a 512 (excepte 512) es registrarà com a TRUE, qualsevol valor inferior a 512 (inclòs 512) serà FALS.

Un altre exemple, si envieu 0 i 1 i configureu 0 com a punt de flip, llavors 1 serà CERT, 0 serà FALS

Etiquetes estatals:

Aquí podeu especificar com s'ha de mostrar TRUE / FALSE en el mode Tap'n'Hold.

Per exemple, podeu configurar-ho com a VERITAT a l'etiqueta "Equip activat" i FALS a "Equip desactivat".

Pas 8: finalitzant …

La meva visió d’aquest projecte era crear un mòdul complet on pogués afegir components addicionals i canviar-lo per convertir-lo en un sensor de seguretat polivalent. Partint del codi que es carrega al microcontrolador, aquesta unitat es pot utilitzar per a dissenys de sensors múltiples. Us agraeixo molt que us dediqueu temps a llegir la meva instrucció.