Создайте детектор движения на базе Интернета вещей с использованием Cayenne | Полный DIY-проект

Здесь представлена система безопасности на основе датчика движения с использованием Cayenne и Arduino Uno. Cayenne  — это самая простая и легкая платформа для систем Интернета вещей (IoT). Он позволяет подключать обычные платы, такие как Raspberry Pi, Arduino и LoRa и не требует большого количества кода, за исключением некоторого редактирования легкодоступных кодов. Код (эскиз) автоматически генерируется Cayenne, поэтому для этого проекта дополнительный код не предоставляется.

Схема и работа детектора движения на базе Интернета вещей с использованием Cayenne

Схема системы охранного оповещения на основе датчика движения показана на рис. 1. Она построена на плате Arduino Uno (Board1), однопереключающем реле 5 В, PIR-датчике движения и нескольких других компонентах.

Соберите компоненты на макетной плате или вероплате согласно принципиальной схеме. Авторский прототип со схемой реле, распаянной на вероплате, показан на рис. 2.

Настройка и тестирование Cayenne

• Откройте https://www.thethingsnetwork.org/docs/applications/cayenne/#set-up-your-mydevices-account и создайте учетную запись, используя действительный адрес электронной почты.
• Выберите устройство для запуска. В этом case убедитесь, что вы выбрали Arduino в качестве устройства (рис. 3).
• Добавьте библиотеку Cayenne в Arduino из опции настройки Arduino.
• После выбора Arduino вы увидите список плат Arduino; выберите Arduino Uno®Последовательное USB Соединение ®Эскиз (рис. 4). Код будет сгенерирован автоматически. Назовите код; в этом case это Serial_USB_Code.ino. Скопируйте и вставьте этот код в Arduino IDE.
• Подключите плату Arduino Uno к ПК/ноутбуку с помощью кабеля USB и выберите подходящую плату и COM-порт в меню «Инструменты» в Arduino IDE.
• Загрузить код Serial_USB_Code.ino на плату Arduino.
• Для последовательного подключения USB запустите сценарий в командной строке, чтобы плата подключилась к Cayenne через USB и ПК. Это обеспечивает подключение к Интернету плате, которое уже присутствует на ПК с Windows.

Чтобы запустить скрипты, перейдите в папку Arduino->Libraries->Cayenne->Extras->Scripts и запишите адрес в адресной строке.

Затем откройте командную строку и используйте этот адрес для перехода по той же папке с помощью команды cd. Получив доступ к папке «Сценарии», запустите следующий сценарий в командной строке:

cayenne-ser.bat –c COM5

Здесь COM5 — это коммуникационный порт ПК, к которому подключена плата Arduino. На рис. 5 показана навигация по папке «Сценарии» и сценарию с командной строкой в терминале.

Этот сценарий также доступен в папке «Сценарии» — адрес можно найти с помощью адресной строки. Введите приведенный выше сценарий (для ПК с Windows) и нажмите Enter. Через несколько секунд плата подключится к Cayenne через ПК и Интернет в командной строке, как показано на рис. 5.

Мы предполагаем, что подключение к Интернету на компьютере уже включено. Если у вас возникли проблемы с переходом к папке «Сценарии» и сценарию, следуйте инструкциям, приведенным в эскизе, созданном для последовательного подключения. Как только плата будет подключена, вы заметите, что статус в браузере показывает, что плата подключена успешно. На рис. 4 показано, что Cayenne ожидает подключения платы.

После успешного подключения вы сможете управлять своей трассой с платформы Cayenne на ПК или с помощью приложения Cayenne на устройстве Android. В нашем case схема состоит из PIR датчика движения и реле, подключенного к контактам 3 и 4 Arduino соответственно (рис. 1).

Рис. 6 показана домашняя страница приборной панели Cayenne. Перейдите в раздел «Добавить новые… Устройства и усилители». Виджеты. В списке виджетов выберите Actuator Relay Relay Switch® Enter Settings (рис. 7).

Дайте своему виджету имя (реле-переключатель, в данном случае case) и выберите «Виртуальный» в разделе «Подключение». Определите 1 в разделе «Канал» — то же самое, что определено в исходном коде.

Затем выберите «Выбрать виджет», значок лампочки для вашего виджета и нажмите «Добавить активатор».

Выполните те же действия для датчика движения PIR. Выберите «Движение» в разделе «Устройства и усилители». Датчики виджетов. Дайте имя вашему виджету (Цифровой датчик движения, в данном случае case). Определите 0 в разделе «Канал» для датчика движения и нажмите «Добавить актуатор».

Теперь два виджета добавлены на панель управления Cayenne (рис. 8).

Затем загрузите скетч Combined_code.ino на плату Arduino для управления реле и датчиком. Однако прежде чем это сделать, остановите выполнение команды на терминале, набрав команду Q, а затем клавишу Enter (рис. 5).

Откройте исходный код Combined_code.ino из Arduino IDE. Этот код генерируется путем объединения кода, созданного для каждого виджета. В этом коде определите имя пользователя, пароль и идентификатор клиента протокола Message Queuing Telemetry Transport (MQTT), как определено в коде Serial_USB_Code.ino. Выберите подходящую плату и COM-порт в меню «Инструменты», скомпилируйте и загрузите код Combined_code.ino на плату Arduino.

Снова запустите команду cayenne-ser.bat, чтобы подключить плату Arduino Uno к Cayenne.

Откройте панель управления Cayenne, чтобы управлять реле и датчиком через веб-сайт. То же самое можно сделать с помощью приложения Cayenne на смартфоне.

В Cayenne есть еще одна функция, позволяющая активировать функцию триггера в case в случае возникновения чрезвычайной ситуации или отправить предупреждение системы безопасности. Активация функции триггера приведет к отправке SMS-оповещения на номер мобильного телефона или по электронной почте в case о чрезвычайной ситуации. Для этого добавьте номер мобильного телефона с префиксом кода страны, как показано на рис. 9.

Если PIR-датчик обнаружит движение человека через Arduino Uno, система уведомит вас (получателя). Вы можете указать номер мобильного телефона или адрес электронной почты получателя.

После получения оповещения на мобильный телефон или по электронной почте вы можете включить лампочку с помощью реле switch на приборной панели Cayenne.

В Cayenne доступно множество других функций и настроек. Это интересная и полезная платформа для систем оповещения: от наблюдения до отслеживания активов с использованием подходящих электронных устройств и Интернета.

Если этот проект Интернета вещей оказался для вас полезным, вам также может понравиться 30+ лучших проектов Интернета вещей | Идеи проектов Интернета вещей для энтузиастов.

Рахул Р. Трибхуван – партнер Samyakk Technology, Агур, Аурангабад