Jak zrobić alarm włamaniowy za pomocą Raspberry Pi Pico

Mikrokontrolery są często używane w komercyjnych produktach zabezpieczających, takich jak alarmy antywłamaniowe. Ta ostatnia może być jednak dość droga. Dlaczego więc nie stworzyć domowego alarmu za pomocą mikrokontrolera Raspberry Pi Pico za 4 USD?

Ten wykorzystuje czujnik PIR (pasywna podczerwień) - używany w wielu komercyjnych systemach alarmowych - do wykrywania obecności intruza. Idealnie nadaje się do przyłapania każdego, kto wkrada się do Twojego pokoju lub węszy wokół Twojego biurka, lub do ochrony Twoich plików cookie. Korzystając z MicroPython, możesz zaprogramować swój alarm, aby reagował za pomocą alarmu dźwiękowego i migającego światła.

1. Budowanie alarmu

Aby zbudować alarm, będziesz potrzebować kilku standardowych komponentów elektronicznych.

Co będziesz potrzebował:

• Raspberry Pi Pico z wlutowanymi główkami pinów męskich
• Płytka prototypowa
• LED (dowolny kolor)
• Rezystor 330 omów
• Aktywny buzzer piezoelektryczny
• Czujnik PIR HC-SR501
• 4x przewody połączeniowe męsko-męskie (M2M)
• 3 przewody połączeniowe męsko-żeńskie (M2F)

Uwaga: jeśli nie masz ochoty na lutowanie męskich nagłówków pinów do swojego Raspberry Pi Pico, możesz kupić Pico z już dołączonymi nagłówkami.

Związane z: Rzut oka na Pico, najnowszą Petite Powerhouse Raspberry Pi

Przed podłączeniem wszystkiego spójrz na spód Pico, aby zobaczyć etykiety pinów.

Na górze Pico można również zobaczyć, jak działa fizyczna numeracja pinów, od 1 do 40, przeciwnie do ruchu wskazówek zegara od lewej strony portu micro-USB.

Na płytce prototypowej włóż męskie nagłówki pinów Pico do otworów na jednym końcu. Dociśnij go mocno, aby zapewnić dobre połączenia - powinien dobrze przylegać. Następnie użyj przewodów połączeniowych żeńsko-męskich, aby podłączyć do niego czujnik PIR: pin VCC powinien być podłączony do VBUS Pico 5 V, cyfrowe OUT do GP28 i GND do pinu GND (np. Pin 3), jak pokazano na schemacie połączeń poniżej.

Podłącz jedną z szyn uziemiających płytki prototypowej (oznaczoną niebieską linią) do innego styku GND na Pico (np. Fizyczny styk 23, jak tutaj). Aby uzyskać migające światło, włóż diodę LED do płytki prototypowej, jej nogi po obu stronach środkowej przegrody.

Krótszą nogę (katodę) należy następnie podłączyć do tej samej szyny uziemiającej. Dłuższa noga (anoda) diody LED musi być połączona z pinem GP15 za pomocą rezystora, aby ograniczyć ilość przepływającego przez nią prądu elektrycznego, który w przeciwnym razie może uszkodzić diodę LED lub Pico.

Na koniec dodaj brzęczyk, aby wydawał dźwięk, gdy włącza się alarm. Umieść jego nogi po obu stronach środkowej przegrody płytki prototypowej i połącz krótszą nogę lub czarny drut do szyny uziemiającej i dłuższej nogi (czasami oznaczonej na górze brzęczyka znakiem „+”) lub czerwonego przewodu do GP14.

2. Programowanie alarmu

Musisz zainstalować MicroPython na Pico. Ten proces obejmuje cztery proste kroki:

1. Pobierz MicroPython dla Raspberry Pi Pico z Witryna internetowa aplikacji Raspberry Pi
2. Podłącz Pico do komputera przez gniazdo micro-USB, przytrzymując przycisk BOOTSEL
3. Poczekaj, aż Pico pojawi się jako dysk zewnętrzny
4. Przeciągnij i upuść plik .uf2 MicroPython, aby skopiować go do Pi Pico; automatycznie uruchomi się ponownie

Chociaż wiele programistycznych IDE (zintegrowanych środowisk programistycznych) jest dostępnych dla MicroPython, tutaj użyjemy Thonny. Jest już wstępnie zainstalowany w Raspberry Pi OS (jeśli używasz komputera Raspberry Pi podłączonego do Pico), lub można je pobrać na dowolny system komputerowy z oficjalnej strony internetowej, klikając łącze w prawym górnym rogu kąt.

Ściągnij: Thonny (Darmowa)

Po podłączeniu Pico do komputera otwórz Thonny. W prawym dolnym rogu okna Thonny zobaczysz wersję Pythona, której obecnie używasz. Kliknij na nią i wybierz MicroPython (Raspberry Pi Pico).

Jesteś teraz gotowy do zaprogramowania alarmu włamaniowego na Pico. Dodaj następujące wiersze kodu do głównego panelu Thonny.

importuj maszynę
import utime
pir = maszyna. Sworzeń (28, maszyna. Kołek. IN, maszyna. Kołek. ROZBIERAĆ, OPUSZCZAĆ)
led = maszyna. Sworzeń (15, maszyna. Kołek. NA ZEWNĄTRZ)
brzęczyk = maszyna. Sworzeń (14, maszyna. Kołek. NA ZEWNĄTRZ)
def pir_handler (pin):
utime.sleep_ms (100)
if pin.value ():
print ("Wykryto ruch. Ostrzeżenie przed intruzem! ”)
dla i w zakresie (50):
led.toggle ()
buzzer.toggle ()
utime.sleep_ms (100)
pir.irq (wyzwalacz = maszyna. Kołek. IRQ_RISING, handler = pir_handler)

Tutaj zaimportuj biblioteki maszyny i utime u góry. Następnie skonfiguruj obiekty dla PIR, LED i brzęczyka - podłączone odpowiednio do pinów GP28, GP15 i GP14.

Zwróć uwagę, że PIR jest ustawiony jako wejście za pomocą maszyna. Kołek. W, z maszyna. Kołek. ROZBIERAĆ, OPUSZCZAĆ parametr, aby ustawić rezystor jego pinów Pico w tryb pull-down; oznacza to, że będzie odczytywany jako zero, dopóki prąd elektryczny nie zostanie przesłany do niego z wyzwalanego czujnika PIR.

Związane z: Pierwsze kroki z MicroPythonem na Raspberry Pi Pico

U dołu kodu ustawione jest przerwanie IRQ (żądanie przerwania), aby wyzwolić pir_handler działać, gdy tylko zostanie wykryty sygnał na pinie wejściowym (GP28) z czujnika PIR.

W samej funkcji, aby uniknąć powtarzającego się wyzwalania w krótkim czasie, dodaj opóźnienie 100 ms przed ponownym sprawdzeniem wartości pinu i, jeśli jest różna od zera, wyzwoleniem alarmu. Następnie włącza i wyłącza diodę LED i brzęczyk, aby błyskać światło i wydawać dźwięk.

Zapisz program na swoim Pico pod odpowiednią nazwą, na przykład alarm.py. Uruchom program, a kiedy pomachasz ręką nad czujnikiem PIR, brzęczyk powinien wydać sygnał dźwiękowy, a dioda LED szybko miga.

3. Regulacja czułości czujnika

Jeśli alarm uruchamia się zbyt łatwo lub wcale, może zajść potrzeba dostosowania czułości czujnika PIR. HC-SR501 ma dwie plastikowe śruby - zwykle oznaczone jako Sx i Tx - przymocowane do dwóch malutkich potencjometrów do regulacji ustawień.

Za pomocą małego śrubokręta można obrócić śrubę Sx w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, aby zwiększyć jej czułość (lub odwrotnie). Obracanie śruby Tx zmienia długość czasu, w którym wyzwalany sygnał jest wysyłany po wykryciu intruza - uznaliśmy, że najlepiej jest obrócić ją całkowicie przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, z najkrótszym opóźnieniem wynoszącym 1 sekundę.

Domyślnie czujnik PIR wykryje każdy ruch w zakresie 360 ​​° wokół niego. Jeśli chcesz ograniczyć jego zakres wykrywania, spróbuj umieścić go na dnie tekturowej tuby wewnętrznej z rolki papieru toaletowego i ustawić go pod kątem w kierunku, który chcesz zakryć.

Stwórz własny mobilny alarm włamaniowy

Gdy alarm włamaniowy zadziała w sposób zadowalający, możesz zechcieć przenieść go z dala od komputera. Zapisując program jako main.py, możesz następnie odłączyć go od komputera i podłączyć standardowy mobilny bank energii do portu micro-USB.

Pico automatycznie uruchomi plik main.py program zaraz po uruchomieniu. Gratulacje: masz teraz mobilny alarm antywłamaniowy, który możesz umieścić w dowolnym miejscu.

Apple przechodzi na losowe numery seryjne. Dlatego...

Nadchodzą losowe alfanumeryczne numery seryjne, aby chronić Twoją prywatność. Oto, co się dzieje ...

Czytaj dalej

O autorze