Allarme GSM su Arduino
In questo articolo imparerai come (acquistare) realizzare il tuo sistema di allarme GSM utilizzando un modulo GSM e Arduino a un prezzo molto basso. L'oggetto della sicurezza di allarme GSM è l'ideale per una casa estiva, una casa, un garage, un appartamento.
Passaggio 1: elementi
Per questo progetto avrai bisogno di:
Scudo GSM
Cicalino
Sirena d'allarme 12V
Alimentazione 12V
Tastiera per Arduino
Portafoto.
Passaggio 2: collegamento dei componenti 
Per prima cosa posizionerai il modulo GSM su Arduino Uno, dovrai saldare i fili GND e VCC insieme a due sensori, un cicalino e un ingresso per modulo relè. Successivamente, collegare questi fili saldati al corrispondente connettore di schermatura GSM. Quindi realizzerai il connettore di ingresso/uscita del segnale da queste parti e l'ultima cosa che devi fare è collegare la tastiera
Terminali Arduino Uno/GSM:
Pin 0: non connesso;
Conclusione 1: non correlato;
Pin 2: non connesso (GSM utilizzerà questo pin);
Pin 3: non connesso (GSM utilizzerà questo pin);
Pin 4: ultima riga tramite tastiera (pin 4 della tastiera - da 8);
Conclusione 5: non correlato;
Pin 6: seconda colonna tramite tastiera (pin 6 della tastiera - con 8);
Conclusione 7: terza colonna dalla tastiera (tastiera dito 7 - da 8);
Pin 8: non connesso (GSM utilizzerà questo pin);
Pin 9: non connesso (GSM utilizzerà questo pin);
Pin 10: dati del sensore PIR n. 2;
Conclusione 11: segnale sonoro sirena (fornito all'ingresso del modulo relè);
Pin 12: dati del sensore PIR n. 1;
Pin 13: ingresso buzzer;
Come puoi vedere, sebbene la tastiera abbia 8 pin, solo tre sono collegati (una riga e due colonne, che consente di leggere due numeri - matrici 1×2), quindi posso creare password usando questi tre fili e non c'è è necessario utilizzare tutti i contatti dalla tastiera. Questo perché una volta che il sensore di movimento rileva una persona che cammina nella stanza, la persona avrà solo 5 secondi per spegnere l'allarme. Dopo che l'allarme non è stato disattivato per il momento, lo scudo GSM ti invia un SMS o chiama il tuo numero di telefono. L'Arduino è stato programmato per chiamare e non appena rispondi al telefono riattacca.
Ovviamente è possibile ottenere false letture dal sensore, quindi c'è un'opzione per disattivare l'allarme semplicemente inviando un SMS dal tuo telefono ad Arduino. Inoltre, un'altra opzione che puoi fare è impostare lo scudo per inviarti un messaggio al giorno in modo da sapere che funziona correttamente.
Passaggio 3: codice
Basta scaricare il codice qui sotto e compilare. Utilizza le librerie Keypad.h e GSM.h.
Scarica file: (download: 181)
Scarica file: (download: 104)
Passaggio 4: conclusione
Dato che il codice Arduino Uno invierà messaggi SMS e chiamerà il tuo telefono in appena cinque secondi dopo che qualcuno è entrato in casa tua, presumo che avrai tutto il tempo per chiamare la polizia. Naturalmente, la sirena spaventerà i ladri e la tua casa o altri locali diventeranno più sicuri con l'aiuto di questo articolo.
Il suo autore voleva fare in casa, in modo che fosse economico e senza fili.
Questo prodotto fatto in casa utilizza un sensore di movimento PIR e le informazioni vengono trasmesse tramite un modulo RF.
L'autore voleva utilizzare il modulo a infrarossi, ma poiché ha una portata limitata e in più può funzionare solo linea di vista al ricevitore, quindi ha optato per un modulo RF in grado di raggiungere una portata di circa 100 metri.
Al fine di rendere più agevole per i visitatori la visione dell'assieme dell'allarme, ho deciso di dividere l'articolo in 5 fasi:
Fase 1: Creazione del trasmettitore.
Fase 2: creare un ricevitore.
Fase 3: installazione del software.
Fase 4: test dei moduli assemblati.
Fase 5: assemblaggio del case e installazione del modulo al suo interno.
Tutto ciò di cui l'autore ha bisogno è:
- 2 schede ARDUINO UNO / ARDUINO MINI / ARDUINO NANO per ricevitore e trasmettitore;
- Modulo ricetrasmettitore RF (433 MHZ);
- sensore di movimento PIR;
- batterie 9V (2 pezzi) e connettori ad esse;
- Cicalino;
- Diodo ad emissione luminosa;
- Resistenza con una resistenza di 220 Ohm;
- Tagliere per il pane;
- Ponticelli/fili/ponticelli;
- Scheda di circuito;
- Connettori pin interboard;
- Interruttori;
- Custodie per ricevitore e trasmettitore;
- Carta colorata;
- Nastro di montaggio;
- Bisturi da tipografia;
- Pistola per colla a caldo;
- Saldatore;
- Tronchese/attrezzo per la rimozione dell'isolamento;
- Forbici per metallo.
Fase 1.
Iniziamo a creare il trasmettitore.
Di seguito è riportato uno schema del sensore di movimento.
Il trasmettitore stesso è composto da:
- Sensore di movimento;
- Schede Arduino;
- Modulo trasmettitore.
Il sensore stesso ha tre uscite:
- VCC;
- GND;
- FUORI.
Successivamente, ho verificato il funzionamento del sensore
Attenzione!!!
Prima di caricare il firmware, l'autore si assicura che la scheda corrente e la porta seriale siano impostate correttamente nelle impostazioni dell'IDE di Arduino. Poi ho caricato lo sketch:
Successivamente, quando il sensore di movimento rileva un movimento davanti a sé, il LED si accende e puoi anche vedere il messaggio corrispondente sul monitor.
Secondo lo schema seguente.
Il trasmettitore ha 3 uscite (VCC, GND e Data), collegarle:
- Uscita VCC > 5V sulla scheda;
- GND > GND ;
- Dati > 12 uscite sulla scheda.
Fase 2.
Il ricevitore stesso è composto da:
- Modulo ricevitore RF;
- Schede Arduino
- Buzzer (altoparlante).
Schema ricevitore:
Il ricevitore, come il trasmettitore, ha 3 uscite (VCC, GND e Data), le colleghiamo:
- Uscita VCC > 5V sulla scheda;
- GND > GND ;
- Dati > 12 uscite sulla scheda.
Fase 3.
L'autore ha scelto il file della libreria come base per l'intero firmware. L'ho scaricato e l'ho inserito nella cartella delle librerie di Arduino.
Software trasmettitore.
Prima di caricare il codice firmware sulla scheda, l'autore ha impostato i seguenti parametri IDE:
- Scheda -> Arduino Nano (o qualunque scheda tu stia utilizzando);
- Porta seriale ->
Dopo aver impostato i parametri, l'autore ha scaricato il file del firmware Wireless_tx e lo ha caricato sulla scheda:
Software ricevitore
L'autore ripete gli stessi passaggi per la scheda ricevente:
- Scheda -> Arduino UNO (o qualunque scheda tu stia utilizzando);
- Serial Port -> COM XX (controlla la porta com a cui è collegata la tua scheda).
Dopo che l'autore ha impostato i parametri, scarica il file wireless_rx e lo carica sulla scheda:
Successivamente, utilizzando un programma scaricabile, l'autore ha generato un suono per il cicalino.
Fase 4.
Successivamente, dopo aver scaricato il software, l'autore ha deciso di verificare se tutto funziona correttamente. L'autore ha collegato gli alimentatori, ha fatto scorrere la mano davanti al sensore e ha ricevuto un segnale acustico, il che significa che tutto funziona come dovrebbe.
Fase 5.
Assemblaggio finale del trasmettitore
Innanzitutto, l'autore ha tagliato i cavi sporgenti dal ricevitore, trasmettitore, schede arduino, ecc.
Successivamente, ho collegato la scheda arduino con un sensore di movimento e un trasmettitore RF utilizzando i ponticelli.
Successivamente, l'autore ha iniziato a presentare un caso per il trasmettitore.
Per prima cosa ha ritagliato: un foro per l'interruttore e un foro rotondo per il sensore di movimento, dopodiché lo ha incollato alla custodia.
Quindi l'autore ha piegato un foglio di carta colorata e ha incollato l'immagine sulla copertina in modo da nascondere le parti interne del prodotto fatto in casa.
Successivamente, l'autore ha iniziato a inserire il riempimento elettronico all'interno della custodia, utilizzando del nastro biadesivo.
Assemblaggio finale del ricevitore
L'autore ha deciso di collegare la scheda Arduino al circuito con un elastico e di installare anche un ricevitore RF.
Successivamente, l'autore esegue due fori sull'altro corpo, uno per il cicalino, l'altro per l'interruttore.
E bastoni.
Successivamente, l'autore installa i ponticelli su tutti i dettagli.
Quindi l'autore inserisce la tavola finita nella custodia e la fissa con la colla a doppia faccia.
Questo progetto riguarda lo sviluppo e il miglioramento di un sistema per prevenire/controllare eventuali tentativi di ingresso da parte di ladri. Il dispositivo di sicurezza sviluppato utilizza un sistema embedded (comprende un microcontrollore hardware che utilizza codice open source e un modem GSM) basato su tecnologia GSM (Global System for Mobile Communications).
Il dispositivo di sicurezza può essere installato in casa. Il sensore dell'interfaccia antifurto è anche collegato al sistema di sicurezza basato sul controller.
Quando si tenta un'intrusione, il sistema invia un messaggio di avviso (es. sms) al cellulare del proprietario oa qualsiasi cellulare preconfigurato per un'ulteriore elaborazione.
Il sistema di sicurezza è costituito da un microcontrollore Arduino Uno e da un modem GSM/GPRS standard SIM900A. L'intero sistema può essere alimentato da qualsiasi alimentatore/batteria 12V 2A.
Di seguito è riportato un diagramma di un sistema di sicurezza basato su Arduino.
Il funzionamento del sistema è molto semplice e autoesplicativo. Quando viene applicata l'alimentazione al sistema, va in modalità standby. Quando i pin del connettore J2 sono in cortocircuito, viene inviato un messaggio di avviso preprogrammato al numero di cellulare desiderato. È possibile collegare qualsiasi rilevatore di rilevamento delle intrusioni (ad esempio una barriera fotoelettrica o un rilevatore di movimento) al connettore di ingresso J2. Si noti che un segnale attivo basso (L) sul pin 1 del connettore J2 attiverà l'allarme antifurto.
Inoltre, al sistema è stato aggiunto un dispositivo opzionale di “allarme di chiamata”. Attiva una telefonata quando l'utente preme il pulsante S2 (o quando un'altra unità elettronica avvia un allarme). Dopo aver premuto il pulsante "chiama" (S2), la chiamata può essere annullata premendo un altro pulsante S3, il pulsante "fine". Questa opzione può essere utilizzata per generare un allarme di “chiamata persa” in caso di intrusione.
Il circuito è molto flessibile, quindi può utilizzare qualsiasi modem SIM900A (e ovviamente la scheda Arduino Uno). Leggere attentamente la documentazione del modem prima del montaggio. Ciò faciliterà e renderà piacevole il processo di produzione del sistema.
Elenco di elementi radio
| Designazione | Tipo | Denominazione | Quantità | Nota | Punto | Il mio taccuino |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Scheda Arduino | Arduino Uno | 1 | Al blocco note | |||
| Modem GSM/GPRS | SIM900A | 1 | Al blocco note | |||
| IC1 | Regolatore lineare | LM7805 | 1 | Al blocco note | ||
| C1 | 100uF 25V | 1 | Al blocco note | |||
| C2 | condensatore elettrolitico | 10uF 16V | 1 | Al blocco note | ||
| R1 | Resistore | 1 kOhm | 1 | Al blocco note | ||
| LED1 | Diodo ad emissione luminosa | 1 | Al blocco note | |||
| S1 | Pulsante | Con fissazione | 1 |
Sono piattaforme hardware speciali sulla base delle quali è possibile creare vari dispositivi elettronici, tra cui e. I dispositivi di questo tipo sono caratterizzati da un design semplice e dalla capacità di programmare i loro algoritmi di funzionamento. Grazie a questo, il sistema di allarme realizzato utilizzando l'Arduino GSM , può essere adattato al massimo all'oggetto che proteggerà.
Cos'è un modulo Arduino?
Gli Arduino sono implementati come piccole schede che hanno il proprio microprocessore e memoria. La scheda contiene anche una serie di contatti funzionali a cui possono essere collegati vari dispositivi elettrificati, compresi i sensori utilizzati per i sistemi di sicurezza.
Il processore Arduino consente di caricare un programma scritto dall'utente stesso. Creando il tuo algoritmo unico, puoi fornire modalità ottimali di funzionamento degli allarmi di sicurezza per diversi oggetti e per diverse condizioni d'uso e compiti da risolvere.
È difficile lavorare con Arduino?
I moduli Arduino sono molto popolari tra molti utenti. Ciò è stato possibile grazie alla sua semplicità e accessibilità.
I programmi per il controllo del modulo vengono scritti utilizzando il normale C++ e integrazioni sotto forma di semplici funzioni per il controllo dei processi di input/output sui contatti del modulo. Inoltre, per la programmazione può essere utilizzato anche l'ambiente software gratuito Arduino IDE, che opera sotto Windows, Linux o Mac OS.
Con i moduli Arduino la procedura di assemblaggio dei dispositivi è notevolmente semplificata. L'allarme GSM su Arduino può essere creato senza la necessità di un saldatore: l'assemblaggio avviene utilizzando una breadboard, ponticelli e fili.
Come creare un allarme con Arduino?
I principali requisiti che un sistema di allarme gsm fai-da-te realizzato su Arduino deve soddisfare includono:
- avvisare il proprietario dell'oggetto in caso di effrazione o scasso;
- supporto per impianti esterni come sirena sonora, luci di segnalazione;
- controllo allarmi via SMS o chiamata;
- Funzionamento autonomo senza alimentazione esterna.
Per creare un allarme avrai bisogno di:
- Modulo Arduino;
- una serie di sensori funzionali;
- o modem;
- fonte di alimentazione autonoma;
- dispositivi esecutivi esterni.
Una caratteristica distintiva dei moduli Arduino è l'uso di speciali schede di espansione. Con il loro aiuto, tutti i dispositivi aggiuntivi sono collegati ad Arduino, necessari per assemblare la configurazione del sistema di sicurezza. Tali schede sono installate sopra il modulo Arduino sotto forma di "sandwich" e i relativi dispositivi ausiliari sono collegati alle schede stesse.
Come funziona?
Quando uno dei sensori collegati viene attivato, un segnale viene trasmesso al processore del modulo Arduino. Utilizzando il software utente scaricato, il microprocessore lo elabora secondo un determinato algoritmo. Di conseguenza, può essere generato un comando per azionare un attuatore esterno, che gli viene trasmesso attraverso la corrispondente scheda di interfaccia di espansione.
Per dare la possibilità di inviare segnali di allarme al proprietario di una casa o appartamento in custodia, un apposito modulo GSM è collegato al modulo Arduino tramite una scheda di espansione. Installa una scheda SIM da uno dei provider di telefonia mobile.
In assenza di uno speciale adattatore GSM, anche un normale telefono cellulare può svolgere il suo ruolo. La presenza di una connessione cellulare, oltre all'invio di avvisi SMS su allarmi e selezioni, consentirà di controllare da remoto l'allarme GSM su Arduino, nonché di monitorare lo stato dell'oggetto inviando apposite richieste.
"Nota!
Per comunicare con il proprietario dell'oggetto, oltre ai moduli GSM, possono essere utilizzati anche modem convenzionali, che prevedono la comunicazione via Internet.
In questo caso, all'attivazione del sensore, il segnale elaborato dal processore viene trasmesso via modem ad un apposito portale o sito. E già dal sito viene effettuata la generazione automatica di SMS di avviso o invio all'e-mail allegata.
risultati
L'uso dei moduli Arduino consentirà agli utenti di progettare in modo indipendente allarmi GSM che possono funzionare con diversi sensori funzionali e controllare dispositivi esterni. Grazie alla possibilità di utilizzare vari sensori, le funzioni di allarme possono essere notevolmente ampliate e può essere creato un complesso che monitorerà non solo la sicurezza dell'oggetto, ma anche il suo stato. Ad esempio, sarà possibile controllare la temperatura della struttura, rilevare perdite di acqua e gas, interromperne l'erogazione in caso di incidente e molto altro ancora.
Nell'ultimo decennio, il furto d'auto ha occupato uno dei posti più importanti nella struttura dei crimini commessi nel mondo. Ciò è dovuto non tanto al peso specifico di questa categoria di furti rispetto al numero totale dei reati, quanto all'importanza dei danni causati dall'alto costo delle autovetture. La scarsa efficacia delle misure adottate in materia di contrasto al furto di autoveicoli alla fine degli anni '90 ha portato alla creazione di gruppi stabili specializzati nella commissione di tali reati e con i tratti distintivi della criminalità organizzata; probabilmente hai sentito il termine "business delle auto nere". Il parcheggio degli stati europei perde annualmente ≈ 2% delle auto che diventano oggetto di usurpazione criminale. Così mi è venuta l'idea di realizzare un allarme GSM per la mia auto basato su Arduino Uno.Iniziamo!
Da cosa raccoglieremo?
Dobbiamo scegliere il cuore del nostro sistema. Secondo me, per tale segnalazione, non c'è niente di meglio dell'Arduino Uno. Il criterio principale è un numero sufficiente di "pin" e il prezzo.
Caratteristiche principali di Arduino Uno
Microcontrollore - ATmega328
Tensione di esercizio - 5 V
Tensione di ingresso (consigliata) - 7-12 V
Tensione di ingresso (limite) - 6-20 V
I/O digitali - 14 (di cui 6 utilizzabili come uscite PWM)
Ingressi analogici - 6
Corrente CC attraverso ingresso/uscita - 40 mA
Corrente CC per uscita 3,3 V - 50 mA
Memoria flash - 32 KB (ATmega328) di cui 0,5 KB utilizzati per il bootloader
RAM - 2 Kb (ATmega328)
EEPROM - 1 Kb (ATmega328)
Frequenza di clock - 16 MHz
Si adatta!
Ora devi selezionare un modulo GSM, perché il nostro sistema di allarme dovrebbe essere in grado di avvisare il proprietario dell'auto. Quindi, devi "google" ... Qui, un sensore eccellente è SIM800L, la dimensione è semplicemente meravigliosa.
Ho pensato e ordinato dalla Cina. Tuttavia, tutto non era così roseo. Il sensore ha semplicemente rifiutato di registrare la scheda SIM sulla rete. È stato provato tutto il possibile: il risultato è zero.
C'erano persone gentili che mi hanno dato una cosa più interessante: Sim900 Shield. Questa è una cosa seria. Lo Shield ha sia un microfono che un jack per cuffie, un telefono a tutti gli effetti.
Caratteristiche principali dello scudo Sim900
4 standard di frequenza operativa 850/ 900/ 1800/ 1900 MHz
GPRS multislot classe 10/8
Stazione mobile GPRS classe B
Conforme a GSM fase 2/2+
Classe 4 (2 W @850/900 MHz)
Classe 1 (1 W @ 1800/1900 MHz)
Controllo tramite comandi AT (comandi GSM 07.07 ,07.05 e SIMCOM estesi)
Basso consumo energetico: 1,5 mA (modalità sospensione)
Intervallo di temperatura di esercizio: da -40°C a +85°C
Si adatta!
Ok, ma è necessario eseguire letture da alcuni sensori per avvisare il proprietario. Improvvisamente l'auto viene evacuata, quindi la posizione dell'auto cambierà ovviamente nello spazio. Prendi un accelerometro e un giroscopio. Bene. Taxi, ora cerchiamo un sensore.
Penso che il GY-521 MPU6050 si adatterà sicuramente. Si è scoperto che ha anche un sensore di temperatura. Sarebbe necessario usarlo, ci sarà una tale "caratteristica killer". Supponiamo che il proprietario dell'auto la metta sotto casa e se ne vada. La temperatura all'interno dell'auto cambierà "in modo graduale". Cosa succede se un intruso tenta di entrare in macchina? Ad esempio, sarà in grado di aprire la porta. La temperatura nell'auto comincerà a cambiare rapidamente, poiché l'aria nell'abitacolo inizierà a mescolarsi con l'aria ambiente. Penso che funzionerà.
Caratteristiche principali di GY-521 MPU6050
Modulo giroscopio a 3 assi + accelerometro a 3 assi GY-521 sul chip MPU-6050. Consente di determinare la posizione e il movimento di un oggetto nello spazio, la velocità angolare durante la rotazione. Ha anche un sensore di temperatura integrato. Viene utilizzato in vari elicotteri e modelli di aerei e, sulla base di questi sensori, è possibile assemblare un sistema di motion capture.
Chip - MPU-6050
Tensione di alimentazione - da 3,5 V a 6 V (CC);
Gamma giroscopio - ± 250 500 1000 2000 ° / s
Intervallo dell'accelerometro - ± 2 ± 4 ± 8 ± 16g
Interfaccia di comunicazione - I2C
Dimensioni - 15x20 mm.
Peso - 5 g
Si adatta!
Utile anche un sensore di vibrazione. Improvvisamente, proveranno ad aprire l'auto con la "forza bruta", beh, o nel parcheggio, un'altra macchina toccherà la tua auto. Prendiamo il sensore di vibrazione SW-420 (regolabile).
Caratteristiche principali dell'SW-420
Tensione di alimentazione - 3,3 - 5V
Segnale di uscita - digitale High/Low (normalmente chiuso)
Sensore usato - SW-420
Comparatore usato - LM393
Dimensioni - 32x14 mm
Inoltre - C'è una resistenza di regolazione.
Si adatta!
Avvitare il modulo della scheda di memoria SD. Scriviamo un file di registro.
Caratteristiche principali del modulo scheda di memoria SD
Il modulo permette di memorizzare, leggere e scrivere sulla SD card i dati necessari al funzionamento del dispositivo basato su un microcontrollore. L'uso del dispositivo è rilevante quando si archiviano file da decine di megabyte a due gigabyte. La scheda contiene un contenitore per schede SD, uno stabilizzatore di alimentazione della scheda, un connettore per l'interfaccia e le linee di alimentazione. Se devi lavorare con suoni, video o altri dati volumetrici, come la registrazione di eventi, i dati dei sensori o la memorizzazione di informazioni sul server Web, il modulo della scheda di memoria SD per Arduino consentirà di utilizzare una scheda SD per questi scopi. Utilizzando il modulo, puoi studiare le caratteristiche della scheda SD.
Tensione di alimentazione - 5 o 3,3 V
Capacità di memoria della scheda SD: fino a 2 GB
Dimensioni - 46 x 30 mm
Si adatta!
E aggiungi un servoazionamento, quando i sensori vengono attivati, il servoazionamento con il DVR si girerà e girerà un video dell'incidente. Prendi il servo MG996R.
Caratteristiche principali del servo MG996R
Protezione dai danni stabile e affidabile
- Azionamento in metallo
- Cuscinetto a sfere a doppia corona
- Lunghezza filo 300 mm
- Dimensioni 40x19x43mm
- Peso 55 gr
- Angolo di rotazione: 120 gradi
- Velocità di funzionamento: 0,17 sec/60 gradi (4,8 V senza carico)
- Velocità di funzionamento: 0,13 sec/60 gradi (6 V senza carico)
- Coppia di spunto: 9,4 kg/cm a 4,8 V di alimentazione
- Coppia di spunto: 11kg/cm con alimentazione 6V
- Tensione di esercizio: 4,8 - 7,2 V
- Tutte le parti dell'azionamento sono in metallo
Si adatta!
