Оглавление
- Принцип работы охранной системы
- Проект
- Использование
- Изготовление сигнализации
- Конфигурирование систем на базе Ардуино
- Обзор
- Что такое Ардуино?
- Скетчи и исходные коды
- Популярные GSM-модули связи
- Использование
- Зачем это нужно
- Водонепроницаемый ультразвуковой датчик JSN SR-04T
- Сборка устройства
- Что собой представляет модуль Arduino?
- Постановка задачи
Принцип работы охранной системы
Упрощенно принцип работы устройства выглядит следующим образом (рис. 1). После включения питания устройство переходит в рабочий режим и ждет постановки на охрану. Постановка и снятие с охраны осуществляются одной кнопкой. Для повышения безопасности эту кнопку лучше расположить внутри охраняемого помещения (сейфа или шкатулки). Перед включением режима охраны дверь нужно приоткрыть. При включении режима охраны (нажатии на кнопку) электронная схема ждет, пока вы не закроете дверь в помещение (дверцу сейфа, крышку шкатулки, и т.д.).
На двери (или дверце) должен быть установлен концевой выключатель любого типа, об этом позднее. Замыкаясь (или размыкаясь), концевой выключатель сообщит устройству, что охраняемый контур замкнут, и устройство перейдет в режим охраны. О переходе в режим охраны система оповестит двумя короткими сигналами (как в автомобильных сигнализациях). В этом режиме устройство «ловит» открытие двери. После открытия двери система ждет несколько секунд (это величина настраиваемая, для помещений около десяти секунд, для шкатулки одна-две) отключения режима охраны, если этого не происходит, включается сирена. Алгоритм и схема разработаны так, что отключить сирену можно, только полностью разобрав корпус и отключив питание.
Устройство охранной системы очень простое (рис. 2). В основе плата Ардуино. Концевые выключатели подключаются, как обычная кнопка, через подтягивающие резисторы. На концевиках остановлюсь отдельно. Они бывают нормально замкнутые и нормально разомкнутые. Можно в качестве концевика включить обычную кнопку, только ход обычной кнопки очень велик, люфт двери обычно больше. Поэтому необходимо придумать какой-нибудь толкатель для кнопки и подпружинить, чтобы не сломать кнопку дверью. Ну и если не лень, то можно дойти до магазина и купить магнитный выключатель (геркон) (рис. 3), он не боится пыли и загрязнений.
Подойдет и концевой выключатель для автосигнализации (рис. 4). Следует отметить, программа написана под геркон. При закрытой двери его контакт замкнут. Если использовать выключатель от автосигнализации, то при закрытой двери он будет скорее всего разомкнут, и в соответствующих местах кода нужно будет поменять 0 на 1 и наоборот.
В качестве сирены предлагаю использовать оповещатель звуковой ПКИ-1 ИВОЛГА белорусского производства (рис. 5). Напряжение питания 9 — 15 В, рабочий ток 20 — 30 мА. Это позволяет использовать его с батарейным питанием. При этом он «выдает» 95 — 105 дБ.
При таких характеристиках от батарейки «Крона» он будет звучать несколько десятков минут. Я его нашел в интернете за 110 руб. Там же геркон с магнитом стоит около 30 руб. Выключатель от автосигнализации в автозапчастях был куплен за 28 руб. Транзистор КТ315 можно взять с любой буквой или заменить на любой современный маломощный кремниевый транзистор соответствующей проводимости. Если громкости одного оповещателя не хватит (кто знает, может, вы захотите, чтобы было слышно за многие километры), можно подключить несколько оповещателей параллельно или взять более мощный, только в этом случае и транзистор нужно заменить на более мощный (например, знакомую нам транзисторную сборку ULN2003). В качестве разъемов для подключения геркона и сирены я применил самые простые разъемы для аудио/видеоустройств — цена на радиорынке 5 руб. за пару.
Корпус устройства можно склеить из пластика или фанеры; если охраняется серьезный объект, то его лучше сделать металлическим. Батареи или аккумуляторы питания для повышения надежности и безопасности желательно разместить внутри корпуса.
Для упрощения программного кода не были использованы элементы энергосбережения, и батареек надолго не хватает. Можно оптимизировать код, а еще лучше радикально переделать, применив обработку событий по прерываниям и спящий режим МК. В этом случае питания от двух квадратных батареек, включенных последовательно (9 В), должно хватить на несколько месяцев.
Проект
Ультразвуковой датчик HC-SR04 мы уже использовали во многих проектах и он же используется здесь для распознавания присутствия любого человека за дверью.
Модуль датчика включает в себя ультразвуковой передатчик, приемник, а также схему управления. Он включает в себя два «круглых глаза», один из которых используется для передачи ультразвуковой волны, а другой — для ее приема.
Мы можем оценить расстояние до объекта, зависящее от времени, затрачиваемого ультразвуковыми волнами, чтобы вернуться обратно к датчику. Это делается с помощью формулы:
Расстояние = (Время х Скорость звука) / 2
Каждый год, когда кто-либо попадает в зону действия ультразвукового датчика, микроконтроллер распознает расстояние от объекта до датчика и, если объект находится в пределах определенного диапазона, он посылает сигнал высокого уровня зуммеру, а зуммер начинает издавать звуковые сигналы.
Мы можем проверить всю цепь, просто поместив что-нибудь перед датчиком в пределах определенного диапазона
Перейдем к схеме соединения нашего устройства.
Использование
- После сборки и прошивки устройство требует загрузки конфигурации (с помощью утилиты).
- При подключении к USB нормальная работа устройства приостанавливается, очередь неотправленных сообщений очищается.
- При неудачной отправке SMS, устройство произведет повторную попытку через 2 минуты, затем через 5, 10, 20, дважды через 40 и затем каждые 12 часов.
- После принятого звонка, он будет завершен через 3 минуты.
- Звуковая сигнализация включается на 30 секунд.
- События «открытие двери», «движение» и «изменения освещения» срабатывают не чаще, чем раз в 20 мин.
- Если питание устройства отсутствует более 3 часов, то записанная история измерения температуры сбрасывается.
Изготовление сигнализации
Монтируем на макетную плату через колодки, что позволит при необходимости заменить модули. Включение сигнализации путем подачи питания 4,2 вольта через выключатель на SIM800L и Аrduino Nano.
При срабатывании первого шлейфа система сначала звонит на первый номер, затем сбрасывает звонок и отзванивается на второй номер. Второй номер добавлен на всякий случай если вдруг первый будет отключен и т.д. При срабатывании второй, третий, четвертой, и пятой шлейфа, отсылаются СМС с номером сработавшей зоны, также на два номера. Схема и скетч кому интересно в описании под видео.Размещаем всю электронику в подходящем корпусе.
Если вам не нужно 5 шлейфов соедините контакт 5V Arduino c не нужными входами. GSM сигнализация на 5 шлейфов с аккумулятором, что позволит устройству продолжать работу в течении нескольких дней автономно, при отключении электроэнергии. Можно подключить к ним любые охранные контактные датчики, контакты реле и т.п.В результате получим простой, недорогой компактный охранный прибор для с передачей СМС и дозвоном на 2 номера. Применить его можно для охраны дачи, квартиры, гаража и т.д.
Конфигурирование систем на базе Ардуино
Большинство современных систем уровня доступа к объекту построены на основе микроконтроллеров, которые отличаются проприетарной архитектурой. Использование таких контроллеров существенно снижает возможности перенастройки таких систем, а также привязывает потребителя к применению устройств только одного производителя. К тому же все коммерческие системы безопасности отличаются достаточно высокой стоимостью, которую порой не каждая развивающаяся компания может себе позволить. В таком случае возникает вопрос, что можно сделать на Ардуино? Оказывается, создать собственную систему безопасности с применением этой платформы также можно.
Используя аппаратно-программируемую платформу Arduino и различные модули к ней можно создать конфигурацию, которая будет обеспечивать безопасность на том или ином объекте. В ее состав могут входить:
- считывающие устройства, которые будут получать информацию с контрольных датчиков и передавать ее к контроллеру;
- исполнительные системы, которые будут обеспечивать доступ в помещения – управляться они будут через платформу Arduino, используя специальное программное обеспечение;
- системы управления – с их помощью будет устанавливаться уровень доступа, режимы работы системы безопасности, процедура идентификации, регистрация и визуализация различной информации.
Одним из вариантов того, что можно сделать с Arduino является система безопасности в виде сигнализации, которая сможет принимать сигналы от различных охранных и пожарных датчиков, передавать сигналы тревоги на внешние пульты и мобильные устройства, а также позволит управлять различными исполнительными системами.
Какие виды сигнализаций можно сделать на Ардуино?
Выяснив, что такое Arduino многие задаются вопросом, какие охранные системы можно создавать на основе этой платформе. Наиболее распространенными являются автономные сигнализации следующих видов:
- для охраны объекта от взлома и проникновения;
- для слежения за температурным режимом помещений;
- для поддержки пожарной безопасности на объекте;
- для контроля за наличием утечки газа или воды из инженерных коммуникаций;
- для контроля работы системы освещения объекта.
Каждая из этих систем может быть реализована по отдельности или в одной единой конфигурации, которая по своей функциональности будет напоминать систему «Умный дом».
Что для этого нужно?
Чтобы построить сигнализацию на основе платформы Ардуино потребуются следующие элементы и устройства:
- собственно сама плата Arduino;
- электронные модули для платформы, которые позволят подключить все функциональные элементы;
- охранные датчики (температурные, движения, открытия/закрытия, пожарные и пр.);
- исполнительные устройства в виде звуковых сирен, модулей управления различными электрифицированными механизмами;
- проводники для соединения с двухпиновыми винтовыми клеммами.
Также может потребоваться ЖК-дисплей для визуализации информации и клавиатура для ввода кодов, если это запланировано.
Преимущества Arduino
- Низкая себестоимость создаваемых электронных систем и модулей. Если сравнивать с аналогичными платформами, то Ардуино имеет наименьшую стоимость, а возможность создавать электронные модули вручную, как конструктор обеспечивает еще и экономию на различных расходных материалах и инструментах.
- Простота среды программирования. Программная среда Arduino отличается своей простотой и является понятной для использования даже начинающим программистам. Основу среды составляет известная среда Processing.
- Масштабируемость аппаратных решений. Устройства Ардуино имеют в своей основе микропроцессоры ATmega168, Atmel ATmega8, ATmega328 что позволяет разработчикам достаточно легко создавать различные функциональные модули поддерживающие работу с этими платформами.
Микропроцессор ATmega328
- Поддержка программного обеспечения с открытым кодом. Благодаря открытому исходному коду можно легко менять софт для управления работой Ардуино. Также есть возможность расширения языка программирования Arduino посредством добавления библиотек С++. Учитывая то, что зык программирования основан на AVR C при желании экспериментировать с различными техническими тонкостями создаваемых устройств есть возможность перехода на язык С, а также применять готовые части кода AVR-C в программах Ардуино.
- Кросплатформенность. В отличии от других аналогичных платформ программное обеспечение под Ардуино поддерживает совместимость с различными операционными системами. среди которых не только Windows, а и Macintosh OSX или Linux.
Обзор
Инфракрасные (ИК, IR) датчики обычно используются для измерения расстояний, но их также можно использовать и для обнаружения объектов. ИК-датчики состоят из инфракрасного передатчика и инфракрасного приемника. Передатчик выдает импульсы инфракрасного излучения в то время, как приемник детектирует любые отражения. Если приемник обнаруживает отражение, это означает, что перед датчиком на некотором расстоянии есть какой-то объект. Если отражения нет, нет и объекта.
IR-датчик, который мы будем использовать в данном проекте, обнаруживает отражение в определенном диапазоне. Эти датчики имеют небольшое линейное устройство с зарядовой связью (CCD), которое детектирует угол, с которым ИК-излучение возвращается к датчику. Как показано на рисунке ниже, датчик передает инфракрасный импульс в пространство, а когда перед датчиком появляется объект, импульс отражается обратно к датчику под углом, пропорциональным расстоянию между объектом и датчиком. Приемник датчика детектирует и выводит угол, и, используя это значение, вы можете рассчитать расстояние.
Принцип действия инфракрасного датчика расстояния
Подключив пару ИК-датчиков к Arduino, мы можем сделать простую охранную сигнализацию. Мы установим датчики на дверной косяк, и, правильно выровняв датчики, мы сможем обнаружить, когда кто-то проходит через дверь. Когда это произойдет, сигнал на выходе ИК-датчика изменится, а мы обнаружим это изменение, постоянно считывая выходной сигнал датчиков с помощью Arduino. В данном примере мы знаем, что объект проходит через дверь, когда показание на выходе ИК-датчика превышает 400. Когда это произойдет, Arduino включит сигнал тревоги. Чтобы сбросить срабатывание сигнализации, пользователь может нажать на кнопку.
Что такое Ардуино?
Arduino, или как его еще называют «электронный конструктор», является специальным инструментом, который позволяет свободно проектировать и строить различные по функциональности электронные устройства и роботизированные узлы. Отличительная черта Arduino – применение открытого программного кода, благодаря чему можно легко программировать работу создаваемых устройств, используя для этих целей традиционную среду для программирования. Язык программирования Ардуино является достаточно простым и поддерживает возможность подключения дополнительных библиотек С++. Среда для создания софта под платформу Ардуино имеет открытый код и предлагается совершенно бесплатно.
Стандартная IDE для программирования на Ардуино
Широкое практическое применение модули Arduino получили в процессе создания различных электронных устройств, которые поддерживают возможность приема и обработки цифровых сигналов от различных внешних устройств, систем, датчиков и сенсоров, которые подключены к платформе. Также платформой поддерживается и формирование управляющих сигналов, которые передаются на внешние исполнительные устройства. Такие возможности платформы позволяют разрабатывать на ее основе различные конфигурации систем безопасности, а именно – охранных сигнализаций.
Скетчи и исходные коды
Конечно, для сигнализации на основе Arduino мало изготовить аппаратную часть, нужно еще и прошить микроконтроллер. Выполняется операция программой xLoader, которую можно обнаружить по адресу http://www.hobbytronics.co.uk/arduino-xloader.
Сами прошивки, в зависимости от языка СМС и используемой частоты Arduino Pro mini, а также их исходные коды, можно найти на https://github.com/AlexIII/gsmGuard/releases.
Взаимосвязь представленных файлов и функциональности:
Язык SMS | Используемая частота Arduino | |
---|---|---|
8Mhz | 16Mhz | |
Русский | gsmGuard-firmware-v1.3-RU-8MHz.hex | gsmGuard-firmware-v1.3-RU-16MHz.hex |
Английский | gsmGuard-firmware-v1.3-EN-8MHz.hex | gsmGuard-firmware-v1.3-EN-16MHz.hex |
Там же, есть уже скомпилированный файл программы под Windows, с помощью которой задаются начальные настройки устройства. Пользователям Linux доступны ее исходные коды на Python 2.7, которые можно легко запустить командой «$ python2.7 gsmGuardConf.py».
Всё перечисленное «богатство» упаковано в файл https://github.com/AlexIII/gsmGuard/archive/v1.3.tar.gz. Работает ПО только при установленных компонентах Python — Tk, PySerial, MatPlotLi. Также понадобится добавить библиотеку RTCLib, взять которую можно по адресу https://github.com/NeiroNx/RTCLib. Вот пример рабочего окна запущенной программы:
Популярные GSM-модули связи
Модуль сотовой связи для Arduino представляет собой устройство из платы и размещенных на ней элементов, включая приемопередатчик. Все они скомпонованы в едином корпусе, снабженном выведенными контактами для подсоединения к материнскому контроллеру. Иногда такой компонент называют шилдом.
SIM900
Контроллер SIM900 от SIMCom Wireless Solution соединяется с Ардуино посредством распространенного протокола взаимодействия UART. К ПК его можно подключить простым USB-UART переходником, который легко собирается даже самостоятельно.
SIM900 выполняет работу в полнодуплексном режиме и дает возможность осуществлять голосовые звонки и обмен сообщениями. Основные характеристики:
- рабочие частоты четырех стандартов — EGSM900, GSM850, DCS1800, PCS1900;
- напряжение — от 3.2 до 4.8 вольт;
- ток в состоянии простоя — 450 мА, пиковый – 2 А;
- скорость канала GPRS — 14.4 Кбит/с;
- рабочие температуры с гарантией отсутствия искажений — от −30 до +80 градусов, с таковыми от −40 до +85. В последнем диапазоне заявлены минимальные отклонения без потери работоспособности устройства;
- масса — 6.5 г;
- габариты — 24×24×3 мм.
Существует несколько модификаций модуля с индексами B, D. TE-C, R и X. Они обладают определенными отличиями. Так, модель D дооснащена подсистемой зарядки аккумулятора, а плата с индексом X содержит улучшенные режимы энергосбережения, продлевающие срок работы батареи без подзарядки. Это позволяет применить радиомодуль в требующих длительной автономности системах охраны, трекинга, промышленной автоматизации.
Вне зависимости от модификации этот GSM модуль Ардуино поставляется в корпусе SMT с выведенными на торец контактами для распайки. Существуют версии и в иных исполнениях.
Контроллер SIM800L
Чип SIM800L «умеет» обмениваться информацией в режиме дуплекса через GSM и технологию GPRS. В устройстве предусмотрен слот под сим-карту, интегрированная антенна и дополнительный выход для внешней. Питание подается как от конвертера тока DC-DC, так и от иных внешних источников. С главным контроллером SIM800L взаимодействует через UART.
Характеристики:
- четырехдиапазонный радиомодуль;
- рабочее напряжение питания — от 3.8В до 4.2 В;
- ток в standby 0.7 мА, в пиковом нагрузке — 500 мА;
- слот под SIM карту;
- имеется поддержка связи 2G;
- температурный режим — от −30 до +75 градусов.
A6
Это популярный шилд от разработчика AI-Thinker. Контроллер А6 позволяет принимать и посылать GSM GPRS сигналы через сотовые сети и весьма популярен в проектах систем автоматизации и удаленного доступа к управлению.
Характеристики модуля:
- четырехдиапазонный терминал мобильной связи;
- питание — от источника 5 В;
- потребляемый в состоянии «сна» ток — 3 мА, в standby 100 мА, при передаче 500 мА;
- максимальная нагрузка гаджета — 2 А;
- скорость GPRS — до 42.8 Кбит/с;
- диапазон рабочих температур от −30 до +80 градусов.
А7
Он развивает модуль А6 и отличается встроенным чипом позиционирования GPS. Последний добавляет плате функциональности, одновременно упрощая конструкцию.
Характеристики:
- сотовый терминал с 4-мя диапазонами;
- напряжение питания — от 3.3 до 4.6 В;
- источник тока — 5 В;
- модуль GPRS класса 10, скорость трансляции до 86.5 Кбит/с;
- имеется встроенное подавление электронного эха, статических шумов и паразитных наводок.
NeoWay M590
Данное GSM GPRS устройство 10 класса подключается по UART и умеет осуществлять обмен SMS, работать со звонками и взаимодействовать по протоколу GPRS.
Характеристики:
- двухдиапазонный контроллер с поддержкой стандартов DCS1800 и EGSM 900;
- 10 класс модуля GPRS;
- напряжение питания от 3.3 до 5 В;
- пиковый ток — 2 А;
- рабочий ток устройства — 210 мА;
- заявленный диапазон эксплуатационных температур — от −40 до +80 градусов.
Для подсоединения к Ардуино понадобится преобразователь электропитания 3.3–5 В.
Использование
- После сборки и прошивки устройство требует загрузки конфигурации (с помощью утилиты).
- При подключении к USB нормальная работа устройства приостанавливается, очередь неотправленных сообщений очищается.
- При неудачной отправке SMS, устройство произведет повторную попытку через 2 минуты, затем через 5, 10, 20, дважды через 40 и затем каждые 12 часов.
- После принятого звонка, он будет завершен через 3 минуты.
- Звуковая сигнализация включается на 30 секунд.
- События «открытие двери», «движение» и «изменения освещения» срабатывают не чаще, чем раз в 20 мин.
- Если питание устройства отсутствует более 3 часов, то записанная история измерения температуры сбрасывается.
Зачем это нужно
Аббревиатура GSM расшифровывается как Global System for Mobile (Communications). Технология эксплуатирует сети связи сотовых операторов, обеспечивая трансляцию голосовой, текстовой и служебной информации между подключенными устройствами.
Через сеть GSM передаются не только данные, но и СМС-сообщения, и голос. С подключенной к Arduino GSM платой компьютер способен:
- сообщать о состоянии датчиков периферийного оборудования;
- передавать информацию о срабатывании тревожной сигнализации;
- управлять подсоединенной системой, и выполнять любые другие действия по заданному сценарию;
- осуществлять звонки.
Поскольку GSM обеспечивает и доступ в интернет, устройства с его поддержкой также могут управляться через глобальную сеть, принимать команды, отдавать статусы и так далее.
Простейший пример применения Ардуино с GSM — автономная сигнализация. Периферийные датчики фиксируют свое состояние и передают на центральную плату, которая через модуль отправляет данные на смартфон владельца. Такое решение можно считать базой для «умного дома»: если добавить дополнительные подключаемые блоки, датчики и программные оболочки, Arduino превращается в полноценный комплекс Smart Home.
Любой GSM/GPRS блок соединяется с основной платой. Для реализации простых проектов, как правило, используют Arduino Uno, но есть возможность построения и на базе минималистичного Nano, и более богато оснащенного Mega. Соединенный с Arduino GSM модуль обеспечивает все возможности технологии передачи данных по сотовой сети.
Модулей связи на рынке представлено достаточно много. Далее мы рассмотрим характеристики наиболее популярных и приведем пример типового проекта.
Водонепроницаемый ультразвуковой датчик JSN SR-04T
JSN SR-04T представляет собой модуль водонепроницаемого ультразвукового датчика, который способен измерять расстояние на дистанциях 25-450 см с точностью 2 мм. Модуль датчика состоит из двух раздельных частей. Одна часть – это датчик, который непосредственно производит передачу и прием ультразвуковых волн, а вторая часть – это плата управления. По принципу действия JSN SR-04T очень похож на датчики парковки, которые устанавливаются в бамперах автомобилей.
Модуль датчика JSN SR-04T имеет водозащищенное исполнение датчика, отличается устойчивым функционированием в сложных условиях эксплуатации и высокой точностью измерения расстояния. Он может использоваться в системах дальнометрии, предотвращения столкновения с препятствиями, автоматизированного контроля, мониторинга движения объектов, контроля трафика, системах безопасности и искусственного интеллекта и многих других применениях.
Назначение контактов (распиновка) датчика JSN SR-04T представлены на следующих рисунке и таблице.
№ контакта | Название контакта | Назначение контакта |
1 | 5V | Напряжение питания |
2 | Trig | Входной контакт датчика. На него необходимо подать импульс длительностью 10 мкс чтобы запустить датчик в работу (чтобы он начал излучение ультразвуковой волны). |
3 | Echo | Выходной контакт датчика. После приема отраженной от препятствия ультразвуковой волны на этом контакте формируется импульс высокого уровня (high), длительность которого равна времени распространения ультразвуковой волны до препятствия и обратно. |
4 | Gnd | Общий провод (земля) |
Модуль датчика JSN SR-04T во многом похож на модуль ультразвукового датчика, но по сравнению с ним у него есть ряд преимуществ:
- в отличие от HC-SR04 у модуля JSN SR-04T непосредственно датчик не распаян на печатной плате модуля, вместо этого он закреплен на конце достаточно длинного кабеля (2,5 метра), поэтому чувствительный элемент датчика может быть удален на значительное расстояние от платы управления;
- чувствительный элемент датчика заключен в защищённый водонепроницаемый корпус, поэтому его можно размещать в жестких условиях эксплуатации и агрессивных средах.
Но несмотря на эти преимущества имеются и некоторые недостатки. К примеру, минимальное расстояние измерения у датчика JSN SR-04T составляет 20 см, в то время как у датчика HC-SR04 оно равно 2 см. Причина этого заключается в том, что JSN SR-04T имеет только один чувствительный элемент в то время как у датчика HC-SR04 их два – один используется для передачи ультразвуковых волн, а другой для приема. В результате этого чувствительному элементу датчика JSN SR-04T приходится переключаться двумя режимами (прием/передача), а на это требуется дополнительное время. Поэтому и минимальное расстояние измерения для датчика JSN SR-04T равно 20 см, а датчик HC-SR04 может измерять значительно меньшие расстояния благодаря наличию у него отдельных передатчика и приемника.
Основные технические характеристики и особенности датчика JSN SR-04T:
- рабочее напряжение: DC 5V (постоянного тока);
- ток в состоянии покоя (ожидания): 5mA;
- ток в рабочем состоянии: 30mA;
- частота ультразвуковой волны: 40 кГц;
- диапазон измерения расстояний: от 25 см до 4,5 м;
- длина кабеля: 2,5 метра.
Сборка устройства
Себестоимость деталей устройства на момент публикации этой статьи составляет примерно 1000-1200 рублей (без учета заказа платы).
Для удобства сборки и надежности в эксплуатации лучше заказать плату. Китайские друзья с известного сайта предлагают сделать 10 штук с доставкой за ~$7, а иногда и меньше. Но всегда можно собрать и на макетке, как я и поступил с первым прототипом:
Прототип.
Arduino и совместимые модули были заказаны с aliexpress. Понадобятся:
- Arduino Pro Mini 3.3v 8MHz (5v 16MHz is also acceptable, but requires different firmware);
- MH-SR602 MINI Motion Sensor;
- SIM800C(L) GSM Module;
- CP2102 MICRO USB to UART TTL Module;
- DS3231 RTC Module For Raspberry Pi;
- 3 AA battery holder With ON OFF Switch;
- различная рассыпуха (резисторы, конденсаторы, зуммер и поч.).
В списке специально указаны названия, дающие нужный результат при вводе в поиск.
Схема устройства
Для снижения энергопотребления с платы Arduino нужно обязательно удалить резистор светодиода питания и регулятор напряжения. Проект платы сделан в Ki-CAD.
Что собой представляет модуль Arduino?
Arduino реализуются в виде небольших плат, которые имеют собственный микропроцессор и память. На плате также располагается набор функциональных контактов, к которым можно подключать различные электрифицированные устройства, включая и датчики, используемые для охранных систем.
Процессор Arduino позволяет загружать в себя программу, написанную пользователем самостоятельно. Создавая собственный уникальный алгоритм, можно обеспечивать оптимальные режимы работы охранных сигнализаций для разных объектов и для разных условий использования и решаемых задач.
Arduino GSM модуль
Постановка задачи
Первый этап проекта при возникновении желания создать простую сигналку на Ардуино своими руками — постановка задачи. Речь идет о том, что она должна „уметь” и какими функциями обладать. Именно настоящие действия определят конечную ее стоимость и компоненты, необходимые для получения нужного результата.
Итак, сигнализация должна «уметь»:
- определять движение какого-либо объекта в наблюдаемом пространстве;
- контролировать состояние дверей — в разрезе открыты они или закрыты;
- чувствовать смену освещенности — при любом несанкционированном доступе будет или включен свет, или использован фонарик, что непосредственно укажет управляющему устройству на фактор взлома;
- отправлять периодические сообщения на сотовый телефон владельца с использованием SMS, о текущем состоянии окружающей среды и контролирующего оборудования;
- информировать, — посредством тех же коммуникаций — о факте недозволенного доступа в охраняемое помещение;
- также нужна предусмотренная возможность простой смены настроек самой системы безопасности.
Сигнализация в сборе с питанием от аккумулятора:
Кроме названых функций, учитывая постоянные проблемы с электричеством, надо обеспечить резервное снабжение энергией цепей сигнализации, впредь до полной замены внешнего питания на внутренние батареи.