ALARMA ARDUINO CON SENSOR DE MOVIMIENTO, SIRENA Y AVISO AL TLF. MÓVIL: 9 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:06

Este proyecto conste en una alarma básica que Detecta Presencia, activa una sirena de 108dB y avisa al usuario mediante un SMS (opsional). Permit también el control remoto básico por parte del usuario a través de SMS (encendido, apagado, reinicio). El sistema NO NECESITA CONEXIÓN INTERNET, es autónomo y está pensado para la instalación en lugares remotos como fincas o casas de campo que no cuentan con estos servicios.

Funcionamiento del sistema

- El sistema se activa mediante un pokok gangguan 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 mediante clave, aunque es más difícil que un intruso encuentre un interruptor pequeño escondido que un panel con pantalla, por lo que yo dia optado por la primera opción.

- Una vez activado el sistema, el usuario tendrá un tiempo determinado para salir de la estancia. Durante este tiempo, para indicar que la alarma está en proceso de activación, un buzzer activo (zumbador) emitirá un pitido de aviso cada segundo, dos pitidos por segundo durante los últimos 10 segundos, y una serie de 10 pitidos cortos el último. Parti de este momento el sistema comenzará la detección.

- Para la detección de presencia ia memanfaatkan sensor sistema combinado de dos (infrarrojos y microondas). ¿Dari deria sensori? El motivo es el siguiente: el sensor de infrarrojos es muy efectivo, pero sensible a falsas detecciones puntuales por puntos calientes como puede ser, por ejemplo, una ventana calentada por el sol. El sensor de microondas no tiene ese problema, embargo sin, 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 sensores combinados nos aseguramos de obtener una detección sin fallos en el espacio que queremos (una habitación, un pasillo, dll.)

- Cuando el sistema detecta un intruso, la detección se detiene y 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, 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 pokok sin que suene la alarma (por ejemplo, cuando vuelve a casa).

- Al mismo tiempo que se activa la sirena el sistema envía un SMS al usuario indicándole que se ha activado la alarma. El usuario memanggil podrá dejar que suene, o enviar un SMS de vuelta para APAGAR la alarma o REINICIARLA. Si memutuskan apagarla, podrá también ENCENDERLA de nuevo con otro SMS.

Bekalan:

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

Alimentador 12VDC - 2A (Penukar 220VAC a 12VDC, 2000 mA)

Módulo Arduino Nano

Antena Módulo SIM800L

(2x) Módulo MP1584 de regulación de tensión

Buzzer activo (zumbador)

Sensor detector de movimiento por infrarrojos HC-SR501

Sensor radar de microondas RCWL-0516

Placas montaje PCB

Sirena Resistente para Exteriores 12 Vcc - 20 W

Kabel de conexión de electrónica variados

Telefon kabel Rollo

Soldador y estaño para conexiones

Para el circuito de activación de la sirena:

OPCIÓN A) Módulo RELÉ 5V con optoacoplador para Arduino (este módulo es suficiente para activar la sirena sin necesidad de más elementos).

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 serupa)
2. Transistor NPN 2N2222
3. Optoacoplador PC817
4. Diodo 1N5400
5. Resistencias 68, 220, 2k, 10k

Langkah 1: Estructura Del Sistema

El conjunto consta de tres módulos básicos:

1. Módulo de control: módulo principal que incluye un microcontrolador Arduino Nano (puede utilizarse cualquier otro modelo) que será el cerebro del sistema, y un módulo SIM800L untuk la conexión a la red de telefonía móvil.

2. Módulo de sensores: combina un sensor de infrarrojos y un sensor de microondas para mayor presisión de la detección de presencia.

3. Módulo de activación de la sirena: un sencillo circuito que permite activar la sirena de alarma cuando se recibe la orden del módulo de control.

Las conexiones son las que me han parecido más adecuadas, aunque seguramente puedan elegirse configuraciones más optimizadas. Igualmente, en la parte del código probablemente se encuentren muchas membahagi banyak perkara dan kelebihan. En cualquier caso, el sistema funciona perfectamente y está probado en la práctica durante algún tiempo ya.

Langkah 2: Formato De Conexiones

Los tipos de cable utilizados para las conexiones del sistema putra:

- Cable de alimentación 0,75 mm (kabel de uso doméstico común):

• Alimentación del módulo de kawalan.
• Alimentación de los módulos Arduino y SIM800L.
• Alimentación del módulo de activación de la sirena.
• Parte del circuito de activación de la sirena que soporta Datuk Bandar intensidad (aproks 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 módulo de control que no son de alimentación.
• Parte del circuito de activación de la sirena que soporta baja intensidad.

- Telefon kabel:

• Conexión a distancia entre el módulo de control y el módulo de sensores.
• Conexión entre el módulo de control y el módulo de activación de la sirena.

Langkah 3: Alimentación Del Sistema

En primer lugar, se necesita una alimentación adecuada: corriente continua (DC) con potencia suficiente tanto para el konsumeno del sistema en modo vigilancia, como para cuando se aktif la alarma, lo cual supondrá un habiskan mucho walikota debido a la cargao puntual del GSM (pico de potencia al enviar SMS) y, por supuesto, a la sirena, que será la carga dan penting.

Para el sistema se ha elegido una sirena de 108 dB, tensión de alimentación de 12VDC, y conso de 1200 mA. Komen komersil el walikota que tendrá que soportar el sistema necesitaremos como mínimo una fuente de 12VDC y 1.2A. Esto se conservation utilizando un simple adaptador de corriente o “alimentador” (como los que se usan comúnmente para cargar el teléfono móvil); en este caso se ha utilizado un adaptador de 12VDC y 2A (ver lista de materiales), cuya salida se corta obteniendo los dos cables de alimentación pokok del sistema. Estos alimentarán al módulo de control y al módulo de activación de la sirena.

Langkah 4: Estructura Del Módulo De Control

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 de estos elementos funciona con un rango de voltaje específico por lo que se requiere reducir los 12V de alimentación general al valor requerido por cada uno (7-12V para el Arduino, y 3.7-4.2V untuk el SIM800L). Para 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.

Langkah 5: Funciones Y Diagrama De Conexiones Del Módulo De Control

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

• Cuenta atrás de encendido y señal asociada hacia el buzzer.
• Activación y monitoreo de módulo de sensores.
• Gestión de la conexión a la red de telefonía móvil y envío y adquisición de datos SMS.
• Señal de activación y desactivación de la 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 y el módulo SIM800L, Completeando con esto el esquema del módulo de control. Este módulo requiere de una tarjeta SIM untuk funcionar, que se memperkenalkan por la parte posterior. 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 euro con 10 euro de saldo, 0 euro recargable):

Tarjeta prepago Symio

Tarjeta prepago Pepephone

Tarjeta prepago Things Mobile

Secara keseluruhannya, pilihan utama adalah elemen penting, lebih baik, basta con no añadir el módulo SIM800L y sus conexiones. El sistema funcionará igualmente usando el resto de elementos y el mismo código.

Langkah 6: Detalle De Conexiones Del Módulo De Sensores

El módulo de sensores, como ya se ha descrito, consta de dos sensores de movimiento (infrarrojo y microondas). El módulo de control estará programado para interpretar que se ha detectado movimiento solamente cuando ambos sensores generen señal de detección a la vez, es decir, cuando las salidas de ambos sean positivas. Ante esta situación, el módulo de control enviará laespondiente señal de activación de la sirena.

Langkah 7: Descripción Del Código

El código de programación de la placa Arduino consta de 4 archivos:

• Pengetua: "ALARM_SYSTEM.ino" (funciones estándar de control Arduino (setup y loop) para el funcionamiento del sistema de alarma).
• Cabecera: "alarm.h" (incluye la Decaración de las menutup sensor penggera dan sensor).
• Definisi: "alarm.cpp" (incluye la definición de métodos de las menutup penggera dan sensor).
• Cabecera: "config.h" (termasuk definisi de los parámetros de operación del sistema, algunos de los cuales son modificables por el usuario).

Todos los archivos están incluidos en este apartado.

Oleh razones obvias, se ha eliminado el numero de teléfono real de la línea de código 117 del archivo de definición de funciones "alarm.cpp", donde se ha de sustituir el teléfono genérico + PPxxxxxxxxx por el número teléfono donde se deseen, incluyendo el código de país (+ PP = código de país, +34 para España), (xxxxxxxxx = número de teléfono del usuario que quiere recibir el aviso).

Langkah 8: Módulo De Activación De La Sirena

Oleh último, queda hablar del módulo de activación de la sirena. Este módulo lonjakan de la necesidad de activar de forma electrónica el dispositivo de alerta (sirena), haciéndolo a su vez funcionar con una alimentación adecuada para el mismo.

Sebagai denda autodidácticos, ia optado por construir este módulo por partes usando komponenes básicos, tidak ada halangan, dan juga tidak lengkap, reducido yang tidak dapat diselesaikan, sin necesidad de montar el circuito (véase Supplies en el paso 1). [ver imagen Relay 5V Arduino].

Pembinaan rangkaian:

Cuando el módulo de sensores detecta movimiento, el módulo de control envía una señal de activación para hacer sonar la sirena. Esta señal, proofiente 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. Sebarang permintaan, luaran, permit alimentar la sirena directamente desde el alimentador de 12V cuando se reciba la señal de activación desde el módulo de control. Sebaliknya, penggunaan elektromagnettico que permite abrir o cerrar el paso de corriente hacia una carga (en este caso, la sirena).

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 segundo elemento. Se utiliza, en este caso, un transistor NPN que aumentará la corriente de activación permitiendo así el funcionamiento del relé, y la entrega de corriente a la sirena. Lihat además, como protección, un diodo en paralelo a la bobina del relé para evitar picos de corriente. [Esquema 2].

Finalmente, para aislar el módulo de control y protegerlo de posibles picos o retornos terbuktiientes del módulo de activación, que maneja potencias muy superiores, se utiliza un optoacoplador. Este dispositivo utiliza luz para conectar dos circuitos, manteniéndolos separados físicamente y, por tanto, protegidos de transferencias de carga no deseadas. La configuración definitiva del módulo de activación de la sirena se muestra en el Esquema 3.

Pueden consultarse explicaciones detalladas y muy claras e información bastante completa sobre las conexiones y elementos utilizados en este módulo en los siguientes merangkumi:

Memperkenalkan los los (inventable.eu)

Kawal transistor de relé mediante (inventable.eu)

Optoacopladores (luisllamas.es)

Langkah 9: Algunas Imágenes De Los Módulos

Concluye aquí las descripción del proyecto de ALARMA ARDUINO.

Espero que sea de utilidad dan interés.