Smart Touch-free Switch: 8 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Ang pangangailangan para sa distansya sa panlipunan at ligtas na mga kasanayan sa kalusugan tulad ng paggamit ng mga sanitizer pagkatapos gumamit ng mga pampublikong kapaligiran tulad ng taps, switch atbp ay napakahalaga upang mabawasan ang pagkalat ng coronavirus. Kaya't mayroong agarang pangangailangan sa pagbabago na kinasasangkutan ng mga touch-free na pag-trigger upang mapadali ang mga pagkilos tulad ng pag-aktibo ng mga gripo, switch atbp.

Sa proyektong ito, nais kong talakayin ang aking ideya tungkol sa isang prototype upang buhayin ang switch gamit ang isang proximity sensor. Ang mga bagay na isasaalang-alang habang nagdidisenyo ng isang bagay na makakatulong sa matigas na sitwasyong ito ay pangunahin na nagkakaroon ng mas kaunting mga mayroon nang mga pagbabago sa imprastraktura. Kaya't ang solusyon ay dapat na isang retrofit at posibleng mailagay sa isang switchboard upang maisaaktibo ang switch batay sa kilos ng kamay o presensya batay sa pagiging sensitibo. Ang mga pangunahing tampok ay kasama,

• 200hrs ng buhay ng baterya,
• Security camera na kumukuha ng larawan ng isang taong papasok sa silid
• Malalim na pagtulog upang makatipid ng baterya.
• Madadala
• Nagpapadala ng mga alerto sa email

Mga gamit

1. Proximity sensor [Gumagamit ako ng KEMET SS-430] ay maaaring maging anumang sensor ng kalapitan

2. ESPCam32 para sa layunin ng pagkuha ng larawan at pag-mail

3. Li-ion na baterya na 1000mAh

4. USB - Li-ion charger TP4056

5. Palakasin ang circuit 3.7V hanggang 5V

6. Mga resistorista 10k at 1k

7. BC547 Transistor

8. SG90 Servo motor

9. Arduino pro mini

Hakbang 1: Magsimula Na Tayo

Sa aming proyekto, ang sensor ay walang anuman kundi isang maliit na proximity sensor ng KEMET, SS-430

Ang data mula sa sensor ay magkakaroon ng 2 200ms pulso na orasan tulad ng ipinakita sa pigura.

Sa nasa itaas na pigura, ang 2 200ms na pulso ay ang mga nagpapakita ng pagkakaroon ng tao ng iba pang mga pulso ng orasan ay nabuo dahil sa maling pag-trigger. Ang maling pag-trigger na nagaganap mula nang mag-eksperimento ako sa hubad na sensor nang walang mga lente o anumang iba pang takip. Maling pag-trigger na drastis na nabawasan pagkatapos kong magamit ang plastic enclosure upang ma-secure ang sensor.

Hakbang 2: Subukan Natin sa Breadboard

Para sa pagsubok, gumamit lang ako ng isang microcontroller (Arduino Uno) at ang sensor at isang LED. Matapos ang oras ng pagbabasa ng mga halaga ng sensor sa serial monitor at pag-calibrate nito, dumating ako ng isang maliit na code upang matukoy nang tama ang pagkakaroon ng isang tao sa harap nito.

Hakbang 3: Pagkonekta ng isang Servo sa ESP32Cam sa Servo

Sa limitadong bilang ng mga pin na magagamit sa ESP32 Camera, kinailangan kong gumamit ng timer 2 at GPIO2 para sa pagmamaneho ng servo at GPIO13 para sa pagpapaandar ng paggising gamit ang Kemet SS-430 proximity sensor.

Dahilan para sa paggamit ng ESP32 Camera ay upang kumuha ng litrato at matulog mode kapag ang tao ay pumasok sa silid o hindi awtorisadong lugar. Ang imahe ay nai-save sa

SD card. Upang kumilos kaagad sa nanghihimasok, ang ESP32 ay magpapadala ng isang email sa na-configure na email ID. Kailangan nito upang mai-install ang Library ng client ng ESP32 Mail. Pumunta sa pamahalaan ang Mga Aklatan sa Arduino IDE at hanapin ang client ng ESP32 Mail at mag-download. Kakailanganin mo ang isang gumaganang email ID na ang mga kredensyal na kailangan mong ilagay sa code at sa paglaon kailangan mong paganahin ang Mas Mababang Secure na Mga App. Mas mahusay na lumikha ng isang bagong Gmail ID para sa proyektong ito.

Hakbang 4: Pagsubok sa Katibayan ng Konsepto

Para sa isang mas simpleng pasabog na pagtingin sa proyekto naisip ko na tipunin ang mga bagay sa acrylic sheet sa isang modular fashion.

Doon ang plastik na kahon para sa sensor ay tumutulong sa pagbawas ng mga maling pag-trigger. Dahil ang ESP camera ay natutulog pagkatapos ng pagkuha ng mga larawan hindi ako maaaring magsagawa ng mga pagpapatakbo ng signal ng digital signal sa camera ng ESP32. Samakatuwid nagdagdag ako ng isa pang microcontroller upang mabawasan ang maling pag-trigger at signal conditioning at din para sa pagmamaneho ng servo motor.

Maaari kang gumamit ng alinman sa esp32 o ibang microcontroller na parehong gumagana.

Hakbang 5: Pangwakas na Skema

Ang signal mula sa pyroelectric sensor ay pinakain sa transistor sa isang open-collector config, sa sandaling dumating ang signal ay isinaaktibo ang isang transistor bilang isang switch at kaya't ikinokonekta nito ang GPIO 13 sa lupa at ginising ang ESP32 camera

Sa mga repository ng code, ang Pyrolight code kasama ang camera_pins.h ay para sa ESP32 camera rest 2 mga code ay para sa pagsubok sa Arduino pro mini.

Mangyaring maghanap ng detalyadong mga eskematiko at Kicad PCB sa GitHub repository.

Sa totoo lang nag-order ako ng PCB mula sa china para sa proyektong ito, ngunit hindi ko ito natanggap sa oras dahil sa pagsiklab ng coronavirus. Kaya't kailangan kong gumamit ng isang boost converter at module na TP4056.

Hakbang 6: Intruder Alert

Kapag mayroong isang nanghihimasok sa paligid ng sensor, nagising ito mula sa pagtulog na kumuha ng larawan at nagpadala ng isang mail na may isang kalakip.

Narito kung paano ang hitsura ng mail. Ang lahat ng ito ay magagawa lamang dahil sa isang proximity sensor. Dahil ang buong aparato ay pinapatakbo ng baterya pinapayagan kaming magdala kahit saan. at gumawa ng aming sariling matalino at ligtas na kapaligiran. Maaari kang mag-print ng 3D ng isang enclosure upang magkasya ang electronics ayon sa kinakailangan.

Narito ang isang mahusay na disenyo: Link

Hakbang 7: Paggawa ng Video:

Gumawa ako ng tamang kalasag sa PCB para sa esp32 cam board na may USB hanggang UART at mga konektor para sa servo at sa pyro sensor. Mahahanap mo ang mga Gerber file sa aking Github repo na naka-link sa ibaba.

Github

Hakbang 8: Mga Pagpapahusay sa Hinaharap

1. Pagdidisenyo ng isang naka-print na kaso ng 3D para sa proyekto na gawin itong hitsura ng isang produkto

2. Pagpapabuti ng pagganap ng baterya

3. Analog signal circuit circuit sa halip na isang pangalawang microcontroller.