Умный дом. Датчик движения

Владимир Макаров

Аннотация:
Долгое отсутствие владельцев в доме, квартире или на даче всегда вызывает их опасение по поводу возможных несанкционированных вторжений в эти жилища посторонних лиц. В статье предлагается устройство, которое обнаруживает присутствие людей в помещении и сообщает об этом владельцу по сети Интернет на мобильный телефон. Это устройство является датчиком-издателем события в системе Интернет вещей (англ. Internet of Things, IoT), которое доводится до владельца-подписчика на событие через сервер брокер.

Введение

Устройство, представленное в этой статье, построено на модуле ESP8266 в исполнении ESP01. В качестве регистратора движения в помещении используется модуль HC-SR501.

Внешний вид «умного» датчика движения показан на рисунке.

Рисунок 1. Внешний вид датчика движения. Лицевая сторона.

Демонстрация видео здесь:

Схема электрическая принципиальная.

Схема электрическая принципиальная приведена на рисунке. В качестве центрального процессингового устройства используется платформа ESP8266 в исполнении ESP-01.

Рисунок 2. Схема электрическая принципиальная

С сотового телефона через сервер-брокер, расположенный в сети Интернет, модуль ESP8266 принимает команды на постановку на охрану или снятие с охраны. В зависимости от выбранного режима светится или не светится светодиод «Охрана включена» (на пульте устройства обозначен как «Охрана»).

Сигнал о движении поступает с выхода OUT модуля НC-SR501 на вход GPIO3 (RXD) модуля ESP8266. Если устройство поставлено в режим «Охрана включена», то инициируется передача сигнала через сервер-брокер в сети Интернет на сотовый телефон владельца.

Питание устройства осуществляется от сети 220 вольт через блок постоянного напряжения 5 Вольт. Модуль ESP8266 питается напряжением 3.3 Вольта через стабилизатор LM1117 3.3.

Программная часть.

Программа для ESP8266 написана в среде Arduino IDE на языке Си. Код программы прилагается: файл «IOT_InternalMotionSensor.ino»

Конструкция устройства.

Устройство смонтировано в корпусе сетевого разветвителя на 220 Вольт.

Рисунок 3. Корпус для устройства - сетевой разветвитель

Расположение элементов устройства показано на рисунке ниже.

Рисунок 4. Внутреннее расположение элементов устройства

Печатная плата устройства показана на рисунках.

Рисунок 5. Печатная плата со стороны деталей

Рисунок 6. Печатная плата со стороны дорожек

Из корпуса сетевого разветвителя изъяты все элементы, кроме штырей вилки включения в сетевую розетку.

Настройка устройства.

Настройка устройства сводится к прописке в коде программы:

- Логина и пароля своей локальной сети WiFi.

- Адреса URL используемого сервера-брокера, порта сервера брокера, логина и пароля подключения к серверу брокеру.

- Наименований разделов (топиков) для обмена сигналами между устройством и мобильным телефоном.

На сервере-брокере должны быть зарегистрированы разделы (топики), через которые будет производиться обмен данными между устройством и мобильным телефоном.

На мобильном телефоне должен быть установлен соответствующий клиент для общения с сервером-брокером и проведена его настройка на те же топики и интерфейс управления.

***

Настройка сервера-брокера и мобильного телефона выходит за пределы этой статьи. Разнообразие серверов-брокеров и приложений по работе с ними очень велико. Автор отлаживал это устройство на сервере-брокере wqtt.ru. А на мобильный телефон установил клиента на Андроид: IoT MQTT Panel.

Приложение:

IOT_InternalMotionSensor.ino Скетч для загрузки в ESP01.

IOT_InternalMotionSensor.dch Схема электрическая принципиальная (DipTrace).

IOT_InternalMotionSensor.dip Печатная плата устройства (DipTrace).

Скачать архив