Akıllı Dokunmadan Anahtar: 8 Adım (Resimlerle)

2025 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2025-01-23 15:13

Musluk, anahtar vb. gibi halka açık ortamları kullandıktan sonra dezenfektan kullanmak gibi sosyal mesafe ve güvenli sağlık uygulamalarına duyulan ihtiyaç, koronavirüsün yayılmasını azaltmak için çok önemlidir. Bu nedenle, muslukları, anahtarları vb. etkinleştirme gibi eylemleri kolaylaştırmak için dokunmatik tetikleyicileri içeren yeniliğe acil bir ihtiyaç vardır.

Bu projede, bir yakınlık sensörü kullanarak anahtarı etkinleştirmek için bir prototip hakkındaki fikrimi tartışmak istiyorum. Bu zor durumda yardımcı olacak bir şey tasarlarken göz önünde bulundurulması gereken şey, temel olarak çok daha az altyapı değişikliğine sahip olmaktır. Bu nedenle çözüm bir güçlendirme olmalı ve hassasiyete bağlı olarak el hareketine veya mevcudiyete göre anahtarı etkinleştirmek için muhtemelen bir santrale takılabilir. Başlıca özellikleri arasında,

• 200 saat pil ömrü,
• Odaya giren bir kişinin fotoğrafını çeken güvenlik kamerası
• Pil tasarrufu için derin uyku.
• Taşınabilir.
• E-posta uyarıları gönderme

Gereçler

1. Yakınlık sensörü [KEMET SS-430 kullanıyorum] herhangi bir yakınlık sensörü olabilir

2. Fotoğraf çekme ve postalama amaçlı ESPCam32

3. Li-ion pil 1000mAh

4. USB - Li-ion şarj cihazı TP4056

5. Güçlendirme devresi 3.7V - 5V

6. Dirençler 10k ve 1k

7. BC547 Transistör

8. SG90 Servo motor

9. Arduino profesyonel mini

1. Adım: Başlayalım

Projemizde sensör, KEMET, SS-430'un küçük bir yakınlık sensöründen başka bir şey değildir.

Sensörden gelen veriler, şekilde gösterildiği gibi 2 200ms saat darbesine sahip olacaktır.

Yukarıdaki şekilde, 2 200ms darbeler, insan varlığını gösterenlerdir, diğer saat darbeleri, yanlış tetikleme nedeniyle oluşur. Bu yanlış tetikleme, lens veya başka bir kapak olmadan çıplak sensörle denemeler yaptığımdan beri meydana geldi. Sensörü sabitlemek için plastik muhafazayı kullandıktan sonra yanlış tetikleme büyük ölçüde azaldı.

Adım 2: Breadboard'da Test Edelim

Test için sadece bir mikrodenetleyici (Arduino Uno) ve sensör ve bir LED kullandım. Saatlerce seri monitörde sensör değerlerini okuyup kalibre ettikten sonra, önünde bir insanın varlığını doğru bir şekilde algılamak için küçük bir kodla geldim.

Adım 3: Servoyu ESP32Cam'e Servo'ya Bağlama

ESP32 Kamerada bulunan sınırlı sayıda pin ile, Kemet SS-430 yakınlık sensörünü kullanarak servo sürmek için timer 2 ve GPIO2 ve uyandırma işlevi için GPIO13 kullanmak zorunda kaldım.

ESP32 Kamera kullanılmasının nedeni, kişinin odaya veya yetkisiz bir yere girmesi durumunda resim çekip uyku moduna geçmesidir. Resim şuraya kaydedilecek:

Hafıza kartı. Davetsiz misafir üzerinde hemen harekete geçmek için ESP32, önceden yapılandırılmış e-posta kimliğine bir e-posta gönderecektir. Bunun için ESP32 Posta istemci Kitaplığı'nın yüklenmesi gerekir. Arduino IDE'deki Kitaplıkları yönetmeye gidin ve ESP32 Mail istemcisini arayın ve indirin. Kimlik bilgilerini koda girmeniz gereken çalışan bir e-posta kimliğine ihtiyacınız olacak ve daha sonra Daha Az Güvenli Uygulamaları etkinleştirmeniz gerekecek. Bu proje için yeni bir Gmail kimliği oluşturmak daha iyidir.

Adım 4: Kavram Kanıtı Testi

Projenin daha basit bir patlatılmış görüntüsü için, modüler bir şekilde akrilik levha üzerindeki şeyleri bir araya getirmeyi düşündüm.

Sensör için plastik kutu, yanlış tetikleyicileri azaltmaya yardımcı oluyor. ESP kamera fotoğraf çektikten sonra uyku moduna geçtiği için ESP32 kamerada dijital sinyal koşullandırma işlemleri yapamıyorum. Bu nedenle, yanlış tetiklemeyi ve sinyal koşullandırmayı azaltmak ve ayrıca servo motoru sürmek için başka bir mikro denetleyici ekledim.

Her ikisi de çalışan esp32 veya başka bir mikrodenetleyici kullanabilirsiniz.

Adım 5: Son Şemalar

Piroelektrik sensörden gelen sinyal, açık kollektör konfigürasyonunda transistöre beslenir, sinyal geldiğinde transistör bir anahtar olarak etkinleştirilir ve bu nedenle GPIO 13'ü toprağa bağlar ve ESP32 kamerayı uyandırır

Kod depolarında Pyrolight kodu camera_pins.h ile birlikte ESP32 kamera desteği içindir 2 kod Arduino pro mini ile test etmek içindir.

Lütfen ayrıntılı şemaları ve Kicad PCB'yi GitHub deposunda bulabilirsiniz.

Aslında bu proje için Çin'den PCB sipariş etmiştim fakat koronavirüs salgını nedeniyle zamanında elime ulaşmadı. Bu yüzden bir boost dönüştürücü ve TP4056 modülü kullanmak zorunda kaldım.

Adım 6: Davetsiz Misafir Uyarısı

Sensörün yakınında bir davetsiz misafir olduğunda, uykudan uyandı ve bir fotoğraf çekti ve ekli bir posta gönderdi.

Postanın nasıl göründüğü aşağıda açıklanmıştır. Bütün bunlar sadece bir yakınlık sensörü sayesinde yapılabilir. Tüm cihaz pille çalıştığı için her yere taşımamıza izin veriyor. ve kendi akıllı ve güvenli ortamımızı yaratmak. Elektronik aksamı gerektiği gibi sığdırmak için bir muhafazayı 3B yazdırabilirsiniz.

İşte iyi bir tasarım: Bağlantı

Adım 7: Çalışma Videosu:

USB'den UART'a ve servo ve pyro sensörü için konektörlere sahip esp32 cam kartı için uygun bir PCB kalkanı yaptım. Gerber dosyalarını aşağıda bağlantılı Github depomda bulabilirsiniz.

Github

8. Adım: Gelecekteki Geliştirmeler

1. Projenin bir ürün gibi görünmesi için 3D baskılı bir kasa tasarlama

2. Pil performansının iyileştirilmesi

3. İkincil mikrodenetleyici yerine analog sinyal koşullandırma devresi.