ALLARME ARDUINO CON SENSORE DE MOVIMIENTO, SIRENA E AVISO AL TLF. MÓVIL: 9 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

Este proyecto consiste en una alarma básica que detecta presencia, activa una sirena de 108dB y avisa al usuario mediante un SMS (opzionale). Permite también el control remoto básico por parte del usuario a través de SMS (encendido, apagado, renicio). El sistema NO NECESITA CONEXIÓN A INTERNET, es autónomo y está pensado para la instalación en lugares remotos como fincas o cases de campo que no cuentan con estos servicios.

Funzionalità del sistema

- El sistema se activa mediante un interruptor principal sencillo que puede estar oculto en cualquier lugar, o simplemente al lado de los módulos de la alarma. Este interruptor se puede sustituir por un panel numérico con pantalla de encendido y apagado by clave, aunque es más difícil que un intruso encuentre un interruptor pequeño escondido que un panel con pantalla, por lo que yo he optado por la primera opción.

- Una vez activado el sistema, el usuario tendrá un tiempo determinantedo para salir de la estancia. Durante este tiempo, para indicar que la alarma está en proceso de activivación, un buzzer active (zumbador) emitirá un pitido de aviso cada secondo, dos pitidos por secondo durante gli ultimi 10 secondi, y una serie de 10 pitidos cortos el ultimo secondo. A partir de este momento el sistema comenzará la detección.

- Per la rilevazione della presenza si utilizza un sistema combinato di sensori (infrarossi e microonda). ¿Por qué dos sensori? El motivo es el siguiente: el sensor de infrarrojos es muy efectivo, pero es sensitive a falses rilevazioni puntualis por puntis calientes come puede ser, por ejemplo, una ventana calentada por el sol. El sensor de microondas no tiene ese problema, sin embargo, su detección no queda limitada a una estancia, funciona en todas direcciones y a través de las paredes. Esto puede causar falsas detecciones por presencia de animales o personas fuera del espacio que queremos controlar. Utilizando los dos sensors combinados nos aseguramos de obtener una detección sin fallos en el espacio que queremos (una habitación, un pasillo, etc.)

- Cuando il sistema rileva un intruso, la detección se mantenere e comienza una cuenta atrás de 15 segundos. Una vez transcurrido este tiempo, se activará la sirena, que sonará de manera ininterrumpida durante un periodo de 30 minutos, a menos que se desactive manualmente. El motivo del retraso antes de la activación de la sirena es permitir al usuario apagar el sistema mediante el interruptor principal sin que suene la alarma (por ejemplo, cuando vuelve a casa).

- Al mismo tiempo que se si attiva la sirena e il sistema envía un SMS al usuario indicandole que se ha attivato l'allarme. L'usuario entonces podrá dejar que suene, o enviar un SMS de vuelta para APAGAR la alarma o REINICIARLA. Si decide apagarla, podrá también ENCENDERLA de nuevo con altri SMS.

Forniture:

Se han añadido los enlaces de forma orientativa, todos los elementis se pueden conseguir en cualquier tienda de electrónica local o en diversi sitios web:

Alimentatore 12VDC - 2A (Convertitore 220VAC a 12VDC, 2000 mA)

Modulo Arduino Nano

Modulo SIM800L con antenna

(2x) Modulo MP1584 di regolazione della tensione

Buzzer attivo (zumbador)

Sensore di rilevamento del movimento per infrarossi HC-SR501

Sensore radar di microonda RCWL-0516

Montaggio placche PCB

Sirena Resistente per Esterni 12 Vcc - 20 W

Cavi di connessione elettronica variados

Rollo via cavo telefonico

Soldador y estaño para conexiones

Per il circuito di attivazione della sirena:

OPCIÓN A) Modulo RELÉ 5V con optoacoplador per Arduino (questo modulo è sufficiente per attivare la sirena in base alla necessità di molti elementi).

OPCIÓN B) Construir el módulo (si se quiere construir el circuito por piezas):

1. Relé 5V SPDT (modelo G5V-1) - (se puede utilizar cualquier otro relé similar)
2. Transistor NPN 2N2222
3. Optoaspiratore PC817
4. Diodo 1N5400
5. Resistenze 68, 220, 2k, 10k

Fase 1: Estructura Del Sistema

El conjunto consta de tres módulos básicos:

1. Modulo di controllo: modulo principale che include un microcontrollore Arduino Nano (puoi utilizzare un altro modello) che se la cerebro del sistema, e un modulo SIM800L per la connessione al rosso della telefonia mobile.

2. Modulo di sensori: combina un sensore di infrarossi e un sensore di microonda per la maggiore precisione della rilevazione di presenza.

3. Modulo di attivazione della sirena: un sencillo circuito que permite activar la sirena de alarma cuando se recibe l'ordine del modulo di controllo.

Las conexiones son las que me han parecido más adecuadas, aunque seguramente puedan elegirse configuraciones más optimizadas. Igualmente, en la parte del codice probabilmente se encuentren muchas partes mejorables o redundantes. In questo caso, il sistema funziona perfettamente e può essere verificato durante la pratica durante il tempo necessario.

Passaggio 2: Formato De Conexiones

I tipi di cavo utilizzati per le connessioni del sistema figlio:

- Cavo di alimentazione 0,75 mm (cavo per uso domestico comune):

• Alimentazione del modulo di controllo.
• Alimentazione dei moduli Arduino e SIM800L.
• Alimentazione del modulo di attivazione della sirena.
• Parte del circuito di attivazione della sirena que soporta mayor intensidad (circa 1.2A).
• Conexión desde el módulo de activación de la sirena hacia la sirena.

- Cable Dupont (cable de uso común para electrónica):

• Conexiones dentro del modulo de control que no son de alimentación.
• Parte del circuito di attivazione de la sirena que soporta baja intensidad.

- Cavo telefonico:

• Conexión a distanza tra il modulo di controllo e il modulo di sensori.
• Conexión entre el modulo di controllo e il modulo di attivazione della sirena.

Fase 3: Alimentación Del Sistema

En primer lugar, se necesita una alimentazione adeguata: corriente continua (DC) con potenza sufficiente per il consumo del sistema in modo di vigilanza, come per se attivo l'allarme, per il consumo di un consumo molto maggiore a carico puntuale del modulo GSM (pico de potencia al enviar SMS) y, por supuesto, a la sirena, que será la carga más importante.

Per il sistema si ha una sirena elettrica di 108 dB, tensione di alimentazione di 12VDC, e consumo di 1200 mA. Come consumare meglio il sistema che supporta il sistema necessario come minimo una fonte di 12VDC e 1.2A. Esto se consigue utilizando un simple adaptador de corriente o “alimentador” (como los que se usan comúnmente para cargar el teléfono móvil); In questo caso è stato utilizzato un adattatore da 12VDC e 2A (verrà elenco dei materiali), se si tratta di tagliare i cavi di alimentazione principale del sistema. Come alimentare il modulo di controllo e il modulo di attivazione della sirena.

Fase 4: Struttura del modulo di controllo

El módulo de control, como ya se ha comentado, consta de un Arduino Nano que regirá el funcionamiento general, y un módulo SIM800L con su antena para la comunicación con el usuario mediante SMS. Cada uno di questi elementi funziona con un intervallo di tensione specifico per questo se richiede la riduzione di 12V di alimentazione generale al valore richiesto per cada uno (7-12V per Arduino, e 3.7-4.2V per il SIM800L). Per ello, se han utilizado utilizado dos módulos MP1584 de regulación de voltaje DC-DC que permiten ajustar el voltaje de salida mediante un sencillo potenciómetro controlado por un tornillo.

Passaggio 5: Funzioni e Diagramma delle Connessioni del Modulo di Controllo

La placa programable Arduino Nano gestiona el funcionamiento del sistema, siendo la encargada de las siguientes funciones:

• Cuenta atrás de encendido y señal asociada hacia el buzzer.
• Attivazione e monitoraggio del modulo dei sensori.
• Gestión de la conexión a la red de telefonía móvil y envío y adquisición de datis SMS.
• Segnale di attivazione e disattivazione della sirena.

El diagrama de conexiones de este sub-sistema se muestra en la imagen (el código de programación del utilizado se detalla más adelante).

Se añade también el detalle de conexiones entre la placa Arduino e il modulo SIM800L, completando con questo el esquema del modulo di controllo. Questo modulo richiede una tarjeta SIM para funcionar, che si introduce per la parte posteriore. En este proyecto se ha utilizado una tarjeta prepago que se consigue fácilmente con muchas compañías y es muy económica (en torno a unos 10 euros con 10 euros de saldo, 0 euros rergable):

Tarjeta prepago Symio

Tarjeta prepago Pepephone

Tarjeta prepago Things Mobile

En cualquier caso, si se prefiere omitir este elemento de conexión a la red móvil, basta con no añadir el módulo SIM800L y sus conexiones. El sistema funziona igualmente usando el resto de elementis y el mismo código.

Passaggio 6: dettagli delle connessioni del modulo dei sensori

El modulo di sensori, come si ha se ha descritto, consta de dos sensori di movimento (infrarosso e microonda). Il modulo di controllo è stato programmato per l'interpretazione che ha rilevato il movimento solo quando i sensori di amboni sono in genere un segnale di rilevamento alla velocità, questo è positivo, e quando i segnali di ambo sono positivi. Ante esta situación, el módulo de control enviará la corrispondente señal de activation de la sirena.

Passaggio 7: descrizione del codice

Il codice di programmazione della placa Arduino consta di 4 archivi:

• Principal: “ALARM_SYSTEM.ino” (funzioni estándar de control Arduino (setup y loop) per la funzione del sistema di allarme).
• Cabecera: “alarm.h” (include la dichiarazione delle classi di allarme e sensore).
• Definizioni: “alarm.cpp” (include la definizione dei metodi delle classi di allarme e sensore).
• Cabecera: “config.h” (include la definizione dei parametri di funzionamento del sistema, gli algoritmi dei parametri modificabili per l'uso).

Todos los archivos están incluidos en este apartado.

Per ragioni evidenti, se ha eliminato il numero del telefono reale della linea del codice 117 dell'archivio della definizione delle funzioni "alarm.cpp", oltre a quello del telefono generico +PPxxxxxxxxx per il numero del telefono ovunque si desideri, incluyendo el código de país (+PP=codigo de país, +34 para España), (xxxxxxxxx = número de teléfono del usuario que quiere recibir el aviso).

Fase 8: Modulo di attivazione della sirena

Per ultimo, queda hablar del modulo di attivazione della sirena. Questo modulo aumenta la necessità di attivare la forma elettronica sul dispositivo di allerta (sirena), haciéndolo su come funzionare con un'alimentazione adeguata per il mismo.

Con fines autodidácticos, he optado por construir este módulo por partes usando componentes básicos, no obstante, se puede obtener el módulo completo a un precio muy reducido, sin necesidad de montar el circuito (véase Supplies en el paso 1). [ver imagen Relè 5V Arduino].

Costruzione del circuito:

Cuando il modulo dei sensori di rilevamento del movimento, il modulo di controllo invia un segnale di attivazione per il suono della sirena. Esta señal, proveniente de la placa Arduino, es de 5V (salida estándar de la placa) y del orden de los 20mA. Para hacer funcionar la sirena a su nivel de trabajo nominal es necesario alimentarla con 12V y 1200mA. Se requiere, por tanto, un circuito que allowa alimentar la sirena directamente desde el alimentador de 12V cuando se reciba la señal de activación desde el módulo de control. Per questo motivo è possibile utilizzare un relè, il dispositivo elettromagnetico che consente di aprire o chiudere il passaggio di corrispondenza hacia una carga (en este caso, la sirena) dipendendo da un altro segnale di controllo molto più a lungo (senale di attivazione).[Esquema 1].

Lamentablemente, la salida de Arduino no proporciona corriente suficiente para activar el relé, por lo que esta configuración es aún insuficiente para activar la sirena, y se ha de añadir un secondo elemento. Se utiliza, en este caso, un transistor NPN que aumentará la corriente de activation permitiendo así el funcionamiento del relé, y la entrega de corriente a la sirena. Se añade además, como protección, un diodo en paralelo a la bobina del relé para evitar picos de corriente. [Esquema 2].

Finalmente, per proteggere il modulo di controllo e proteggere i possibili risultati o risposte provenienti dal modulo di attivazione, le sue potenze superiori, se utilizzato in un optoacoplador. Este dispositivo utiliza luz para conectar dos circuitos, manteniéndolos separados físicamente y, por tanto, protegidos de transferencias de carga no deseadas. La configurazione definitiva del modulo di attivazione della sirena se muestra en el Esquema 3.

Pueden consultarse explicaciones detalladas y muy claras e information bastante completa sobre las conexiones y elementis utilizados en este módulo en los siguientes enlaces:

Introducción a los relés (inventable.eu)

Control de relé mediante transistor (inventable.eu)

Optoacopladores (luisllamas.es)

Fase 9: Algunas Imágenes De Los Módulos

Concludi qui la descrizione del progetto di ALARMA ARDUINO.

Espero que sea de utilidad e interés.