سیستم هشدار امنیتی خانگی بر پایه GSM با استفاده از آردوینو

سیستم هشدار امنیتی خانگی مبتنی بر GSM با استفاده از آردوینو:

سیستم های امنیتی خانه یکی از ویژگی های مهم راه اندازی مدرن مسکونی و اداری است. سیستم های امنیتی خانه باید مقرون به صرفه، قابل اعتماد و موثر باشند.

سیستم های امنیتی پیچیده مدرن خانه شامل چندین ویژگی امنیتی مانند آتش سوزی، مزاحمان، قفل الکترونیکی درب، گرما، دود، دما و غیره است. برخی از سیستم های امنیتی ممکن است ترکیبی از تمام اقدامات امنیتی باشند.

اقلام استفاده شده:

تشخیص حرکت PIR HC-RS501
آردوینو یونو Arduino UNO
شیلد پروتوتایپ آردوینو یونو Proto Shield Arduino UNO
جعبه شیشه ای آردوینو یونو Arduino uno
module GSM / GPRS SIM900A
ماژول Sim800H GPRS
تشخیص حرکت PIR HC-RS505
تشخیص حرکت PIR HC-RS501
برد برد سایز متوسط breadboard
سیم برد بردی 40 تایی دو سر نری  
به جای ماژول SIM900A می توان از ماژول SIM800H استفاده کرد.

پک اقلام مورد نیاز:

پک سیستم هشدار امنیتی خانگی بر پایه GSM با استفاده از آردوینو

چنین سیستم های پیچیده ای ممکن است گران باشند و برای همه مقرون به صرفه نباشند. بر اساس نیاز سیستم های امنیتی فردی وجود دارد.

در این پروژه سیستم هشدار امنیتی خانگی بر پایه GSM با استفاده از آردوینو، ما یک امنیت خانه ساده اما بسیار کارآمد طراحی کردیم که عملکرد آن این است که در صورت هشدار مزاحم، با شماره موبایل صاحب خانه تماس بگیرد.

این پروژه سیستم هشدار امنیتی خانگی بر پایه GSM با استفاده از آردوینو مبتنی بر آردوینو، حسگر تشخیص حرکت PIR و ماژول GSM است.

طرح کلی:
نمودار مدار
سخت افزار مورد نیاز:
طراحی مدار سیستم هشدار امنیتی خانه آردوینو GSM
شرح کامپوننت:
سنسور تشخیص حرکت PIR
ماژول GSM (SIM 900A)
آردوینو UNO
کارکرد سیستم هشدار امنیتی خانه آردوینو GSM
کد

نمودار مدار:

سخت افزار مورد نیاز:
Arduino UNO
سنسور تشخیص حرکت PIR
SIM 900A (یا هر ماژول GSM دیگری) با درج سیم کارت

طراحی مدار سیستم هشدار امنیتی خانه آردوینو GSM:
از آنجایی که پروژه بر اساس آردوینو است، اتصال بسیار ساده است. ماژول سنسور تشخیص حرکت PIR دارای پین خروجی دیجیتال است. این به هر یک از پین های دیجیتال ورودی/خروجی آردوینو متصل است.

ماژول GSM با میکروکنترلر به صورت سریال ارتباط برقرار می کند. روی برد دارای پین های Rx و Tx می باشد. این پین ها به پایه های Tx و Rx آردوینو متصل می شوند.

توجه به این نکته ضروری است که هنگام آپلود برنامه (طرح) در آردوینو، ماژول GSM باید قطع شود زیرا ممکن است در ارتباط سریال با آردوینو IDE اختلال ایجاد کند.

شرح کامپوننت:
سنسور تشخیص حرکت PIR:
پسیو مادون قرمز یا سنسور (PIR (Passive Infra-Red یک دستگاه پیرالکتریک است که حرکت را تشخیص می دهد. از این رو به آن سنسور تشخیص حرکت نیز می گویند. با تشخیص تغییرات سطوح مادون قرمز ساطع شده از اجسام مجاور، حرکت را تشخیص می دهد.

ماژول GSM (SIM 900A):
SIM 900A ماژول GSM/GPRS با رابط داخلی RS232 است. دارای سیستم GSM/GPRS دو بانده است که بر روی فرکانس های 900/1800 مگاهرتز کار می کند.

با کمک RS232 می توان مودم را از طریق کابل سریال به کامپیوتر یا میکروکنترلر متصل کرد. تماس صوتی، پیامک و دسترسی به اینترنت با این ماژول امکان پذیر است.

اتصالاتی برای میکروفون و هدفون روی هواپیما وجود دارد که می توان

اتصالات روی برد برای میکروفون و هدفون وجود دارد که با آن می توانیم تماس بگیریم یا تماس بگیریم.

آردوینو UNO:
این کنترل کننده اصلی مورد استفاده در این پروژه است. سیگنال های سنسور PIR را تشخیص می دهد و بر این اساس دستوراتی را به ماژول GSM ارسال می کند. پین های سریال آردوینو در این پروژه برای ارتباط با ماژول GSM استفاده می شود.

کارکرد سیستم هشدار امنیتی خانه آردوینو GSM:
سیستم های هشدار امنیتی خانه در جامعه امروزی که جرم و جنایت در حال افزایش است بسیار مهم است. با پیشرفت‌های تکنولوژیکی که در سال‌های اخیر به دست آورده‌ایم، صاحب خانه نیازی به نگرانی در مورد امنیت خانه در هنگام خروج از خانه خود ندارد.

سیستم های امنیتی مدرن خانه امنیت کافی را در برابر سارقان، آتش سوزی، دود و غیره فراهم می کنند و همچنین به صاحب خانه اطلاع رسانی می کنند.

هدف از این پروژه پیاده سازی یک سیستم هشدار امنیتی خانگی ساده و مقرون به صرفه اما کارآمد است. این پروژه برای شناسایی افراد مزاحم و اطلاع مالک از طریق تماس تلفنی طراحی شده است.

نحوه کار پروژه در زیر توضیح داده شده است.

سنسور PIR با تشخیص تفاوت در سطوح گرمای مادون قرمز یا تابشی ساطع شده از اجسام اطراف، حرکت را تشخیص می دهد. خروجی سنسور PIR زمانی که هر حرکتی را تشخیص می دهد بالا می رود. برد سنسور PIR معمولی حدود 6 متر یا حدود 30 فوت است.

برای عملکرد مناسب سنسور PIR، به زمان گرم شدن 20 تا 60 ثانیه نیاز دارد. این مورد نیاز است زیرا سنسور PIR دارای زمان ته نشینی است که در طی آن حسگر خود را مطابق با محیط کالیبره می کند و آشکارساز مادون قرمز را تثبیت می کند.

در طول این مدت، باید حرکت بسیار کمی در جلوی سنسور وجود داشته باشد. اگر زمان کالیبراسیون کافی به سنسور داده نشود، خروجی سنسور PIR ممکن است قابل اعتماد نباشد.

هنگامی که سنسور PIR هر حرکتی را تشخیص می دهد، خروجی سنسور زیاد است. این توسط آردوینو شناسایی می شود. سپس آردوینو از طریق ارتباط سریال با ماژول GSM ارتباط برقرار می کند تا با شماره موبایل از پیش برنامه ریزی شده تماس برقرار کند.

نکته مهمی که در مورد سنسورهای PIR باید به آن توجه کرد این است که هنگام تشخیص حرکت، خروجی بالا خواهد بود. خروجی سنسور گاه به گاه کاهش می یابد، حتی زمانی که حرکتی وجود داشته باشد که ممکن است میکروکنترلر را گمراه کند تا در نظر بگیرد که هیچ حرکتی وجود ندارد.

این موضوع باید در برنامه نویسی آردوینو با نادیده گرفتن سیگنال های خروجی پایین که مدت زمان کمتری نسبت به زمان از پیش تعریف شده دارند، حل شود. این با فرض اینکه حرکت جلوی سنسور PIR به طور مداوم وجود دارد انجام می شود.

کد:

int LED1=12;
int GND1=13;
int LED2=8;
int GND2=9;
int pirOutput=5;
void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  pinMode(LED1,OUTPUT);
  pinMode(GND1,OUTPUT);
  pinMode(LED2,OUTPUT);
  pinMode(GND2,OUTPUT);
  pinMode(pirOutput,INPUT);
 
  digitalWrite(pirOutput,LOW);
  digitalWrite(GND1,LOW);
  digitalWrite(GND2,LOW);
  digitalWrite(LED1,LOW);
  digitalWrite(LED2,LOW);
  delay(15000);
  digitalWrite(LED1,HIGH);
}
void loop()
{
  if(digitalRead(pirOutput)==HIGH)
  {
    digitalWrite(LED2,HIGH);
    Serial.println("OK");
    delay(1000);
    Serial.println("ATD+91xxxxxxxxxx;");//add target mobile number in place of xxxxxxxxxx
    delay(15000);
    Serial.println("ATH");
    digitalWrite(LED2,LOW);
    delay(1000);
  }
}

توجه:

یک سیستم هشدار امنیتی خانگی مبتنی بر GSM با استفاده از آردوینو، سنسور تشخیص حرکت PIR و یک ماژول GSM طراحی شده است.
هنگامی که سیستم فعال می شود، به طور مداوم حرکت را بررسی می کند و هنگامی که حرکت تشخیص داده شد، با مالک تماس تلفنی برقرار می کند.
فقط هشدار مزاحم در این سیستم وجود دارد و می توان آن را به سایر سیستم های هشدار امنیتی مانند آتش سوزی، دود و غیره ارتقا داد.

منبع این مطالب: