Камера с датчиком движения своими руками

Простой датчик движения своими руками

Возможность контролировать перемещение людей в определенной области позволяет наладить автоматическое включение и выключение света, отпирание и закрытие дверей или вовремя зафиксировать появление злоумышленников. Реализовать такую опцию на практике помогает датчик движения, срабатывающий в случае перемещения определенного объекта в его рабочей области. Однако далеко не всегда есть возможность приобрести такое оборудование по ряду причин. Поэтому в данной статье мы рассмотрим вопрос о том, как датчик движения своими руками.

Виды датчиков движения

Основной задачей датчика движения является фиксация перемещения в заданной области. Как только объект пересечет указанную черту, или займет локацию в охватываемой датчиком области, сенсор воспримет это явление и передаст соответствующий сигнал. В обиходе, на сегодняшний день, присутствует достаточно большое разнообразие подобных устройств, отличающихся как функционалом, так и принципом действия:

• инфракрасные – основаны на принципе изменения состояния электронного ключа под воздействием светового излучения;
• радиоволновые – посылают в заданную область определенную частоту радиоволн, в случае появления препятствия волны отражаются и антенна воспринимает это излучение, подавая соответствующий сигнал в ответ;
• тепловые – реагируют на появление предметов с определенной температурой в зоне охвата, пригодны для использования в помещениях или после захода солнца;
• магнитные – представляют собой аналог кнопки, устанавливаемой на двери или калитке, срабатывают при открытии, такой тип датчика имеет существенные ограничения в работе;

Тепловые датчики движения будут сбоить при установке их на кухне около обогревателей и других источников тепла. Аналогичным образом боится воздействия помех и радиоволновой датчик. Поэтому широкое распространение получили инфракрасные устройства, работающие за счет фотореле, изменяющего уровень сопротивления при попадании световых волн. Наиболее простым и понятным в изготовлении будет инфракрасный датчик движения.

Схемы датчиков движения

Принцип действия датчика движения основывается на показаниях измерительного элемента, фиксирующего изменения определенного параметра в окружающей среде. В качестве воспринимающего элемента мы рассмотрим пиромодуль (PIR элемент) или фоторезистор, которые будут реагировать на изменение инфракрасного излучения. Наипростейшей схемой такого датчика является:

Рис. 1. Схема датчика на пиромодуле

Как видите на рисунке 1, пиромодуль PIR D203S включает в себя несколько элементов:

• непосредственно сам пироэлектрик PIR;
• полевой транзистор T1;
• шунтирующий резистор R1.

Работа схемы происходит следующим образом: при попадании света на PIR датчик он изменяет параметр электрической величины и открывает цепь для протекания тока через нагрузку. Это наиболее простой вариант сенсора для датчика движения, вместо него можно использовать отечественный образец ПМ-4. Подключение последнего будет производиться немного сложнее и потребует отдельной установки некоторых радиодеталей. Схема подключения датчика ПМ-4 приведена на рисунке ниже:

Рис. 2. Подключение сенсора ПМ-4

Данная модель PIR элемента, в отличии от предыдущей, имеет восемь выводов, 5 из которых нам понадобятся для подключения. Как видите на схеме 2, подключение происходит следующим образом:

• выводы 1,6 и 8 необходимо объединить для подключения к минусовой шине;
• клемма 8 подключается к клемме 2 через резистор R1;
• вывод 2 подсоединяется к затвору транзистора VT1;
• клемма 4 датчика подсоединяется к истоку транзистора VT1.

Нагрузка или рабочий электроприбор подсоединяется к стоку полупроводникового элемента. ПМ-4 гораздо чаще встречается у радиолюбителей, поэтому его проще найти в качестве подручного помощника. Но при отсутствии таковых из ситуации поможет выйти и обычный биполярный транзистор, если с него удалить верхнюю крышку, чтобы открыть доступ света к кремниевому кристаллу. В этом случае, на его основе также можно собрать датчик движения своими руками, рабочая схема такого датчика приведена на рисунке 3 ниже:

Рис. 3. Схема датчика движения на основе транзистора

Так как регулировка открытого и закрытого положения в датчике движения будет осуществляться за счет попадающего на кристалл светового потока, база удаляется и в работе схемы не участвует. В остальном схема будет работать по такому принципу:

• при попадании света на открытый кристалл транзистора VT1 он откроется, и ток будет протекать через его цепь и усилитель DA1 к нагрузке;
• в случае прекращения подачи светового потока на VT1 переход закроется и напряжение в точке А устремиться к нулю, конденсатор C1 начнет разряжаться;
• питание нагрузки прекратится за счет закрытия фототранзистора, а возобновление наступит лишь после того, как барьер между источником света и приемником покинет заданную область;

Рис. 4. Препятствие между источником и приемником

• на выход датчика движения можно подключить реле или контактор, которое будет управлять включением или отключением прожектора освещения.

На схеме R1 совместно с конденсатором C1 представляют собой времязадающую цепочку, поэтому от их параметров будет зависеть результат включения нагрузки. В нашем примере, наиболее часто встречается подключение освещения от датчика движения. Регулируемый резистор R2 установлен в цепь обратной связи усилителя, и чем больше его номинал, тем эффективнее работа усиления, но снижается устойчивость всей схемы. Поэтому подбор этих трех элементов нужно производить опытным путем, на рисунке выше приведены лишь приблизительные параметры.

Что потребуется для изготовления?

Для того чтобы собрать датчик движения своими руками вам понадобиться перечень радиоэлементов, изложенный в списке, если вы используете какую-либо другую схему, то детали подбираются под нее:

• фоторезистор (при отсутствии можно заменить модернизированным транзистором, как рассматривалось на рисунке);
• емкостной элемент;
• усилитель с возможностью установки обратной связи;
• два резистора, один из которых имеет функцию регулировки;
• реле или контактор в качестве исполнительного блока;
• светодиод или лазерная указка для источника освещения;

Рис. 5. Светодиод в качестве источника освещения

• соединительные провода и плата.

Из инструментов вам пригодятся кусачки, паяльник и припой, если в ход пойдет монтажная плата, то возьмите любое приспособление для распила или отделения по точкам. Заметьте, что все соединения электрических деталей в соответствии с п.2.1.21 ПУЭ должны производиться пайкой, болтовым соединением, обжимом или опрессовкой, поэтому ни в коем разе не делайте скруток. Последний вариант актуален на этапе проектирования и подборки элементов, когда все узлы датчика движения находятся под вашим непосредственным контролем.

Процесс изготовления датчика движения пошагово

Качество и полученный результат при сборке датчика движения своими руками напрямую зависит от вашей осведомленности в радиомоделировании и наличия определенных навыков. Поэтому чтобы исключить элементарные неточности и ошибки мы приведем пошаговую инструкцию по изготовлению датчика движения:

Общее время: 1 час

Проверьте целостность деталей

Предварительно подготовьте радиодетали для датчика движения из предыдущего списка и проверьте их целостность визуальным осмотром.

Нанесите разметку на плату

Приложите детали к монтажной плате, рассчитайте их количество и способ расположения, исходя из принципа и схемы соединения датчика движения. Когда нужное число отверстий или размеры будут у вас, отметьте их на плате.

Отпилите по линии разметки часть платы

При помощи слесарного инструмента отпилите выделенный участок по нанесенной разметке. Во время распила платы весь массив желательно закрепить в тисках или прижмите к столу, так процесс будет легче, а линия отделения получится ровной.

Обработайте края напильником

Если у вас получились серьезные огрехи по краю платы или вам принципиально нужны ровные края для датчика движения, то их следует обработать наждачкой или напильником.

Вставьте детали в отверстия на плате

Установите все элементы в отверстия на плате. Монтаж производится таким образом, чтобы детали входили плотно, не болтались и не мешали поместить конструкцию в корпус.

Припаяйте элементы на плату

С помощью паяльника и олова припаяйте все элементы сенсора движения на плату.

Подключите к прибору освещения

Теперь вы получили готовое устройство для фиксации движения, который можно подключить через реле к прибору освещения. Рекомендую обязательно опробовать работу перед установкой.

Заметьте, что в случае наружной установки совместно с прибором освещения важно обеспечивать достаточный уровень защиты от проникновения пыли и влаги. Поэтому собранная плата помещается в герметичный корпус, а все отверстия прорабатываются герметиком.

Источник

Камера с датчиком движения и передачей снимков на Discord

Шаг первый: программирование ESP32 Cam с помощью Arduino
Сначала мастер собирает устройство на макетной плате. Устанавливает Arduino Nano и ESP32Cam а макетную плату и устанавливает перемычки согласно схемы.

Дальше нужно добавить URL-адрес ESP32 Board Manager в настройки Arduino IDE:
https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json
Устанавливает в Arduino IDE платы ESP. После установки перегружаем Ардуино.
Затем можно протестировать работу с помощью скетча Cam Server.

Далее в меню «Инструменты» выбираем ESP32Wrover. Устанавливаем скорость выгрузки 115 200. Частота вспышки до 40 МГц. Режим прошивки QIO. Устанавливаем для схемы разделов значение «большое приложение». Устанавливаем пароль и имя сети. Комментируем камеру Wrover и раскомментируем строку, чтобы включить камеру Al thinker.

Перед подключением Ардуино к компьютеру необходимо проверить порты. Затем подключить Ардуино и должно появится подключение.
Если открыть последовательный монитор и сбросить Ардуино, то должно появится сообщение, что плата ожидает загрузки.
После завершения загрузки отключаем плату от компьютера и убираем перемычку между землей и GPIO 0.

Снова подключаем Ардуино к компьютеру и перегружаем. Если все сделано правильно то в окне появиться URL-адрес. Копируем его и вставляем в строку браузера. На экране должно появится изображение с камеры.

Возврат к последовательному монитору предоставит доступ к данным видеопотока для дальнейшей настройки и редактировании.

Шаг третий: программное обеспечение
Исходный код проекта можно найти на Github: Шпионская камера в Discord .
Кроме того, нужно будет использовать скрипт Python CertToESP8266 из проекта HTTPS for Makers .

И поскольку здесь используется скрипт Python,необходимо убедиться, что Python установлен.

Убедившись, что Python установлен, загружаем HTTPS с Github и извлекаем в папку на компьютере.

Чтобы сгенерировать сертификат SSL, нам нужно перейти на Discord.com. В адресной строке рядом с именем домена кликнуть «Блокировка» и выбрать «Сертификат».

Далее выбрать вкладку «Сведения» — «Копировать в файл» — «Далее», затем выбираем параметр «Кодировка Base64».
На следующем шаге выберите извлеченную папку загрузки HTTPS for Makers и сохраните ее как « discord-cert.cer».
Если все сделано правильно, то пользователь увидит сообщение об успешном экспорте.

Теперь нужно отредактировать скрипт CerttoESP32 Python, который находится в загруженном проекте HTTPS for Makers, чтобы обновить переменную имени файла до той, которая экспортировалась с Discord.com.
После сохранения сценария с помощью командной строки или терминала меняем каталоги на проект HTTPS for Makers и запускаем сценарий CerttoESP32.

Это действие отформатирует сертификат таким образом, чтобы можно было использовать его с ESP32.
Используя командную строку в Windows или терминал в macOS / Linux, переходим в каталог, в котором находится сценарий CerttoESP32, и запускаем его.

Если все работает, как ожидалось, мы должны увидеть результат в командной строке или в терминале с отформатированным сертификатом SSL.

Дальше извлекаем проект Discord Spycam, загруженный с Github.

Обратите внимание, пользователю может быть предложено переименовать каталог проекта в «discord-spycam», если он загружен через zip-файл с Github, поэтому изначально рекомендуется изменить имя каталога.

Копируем arduino_secrets.h.example в arduino_secrets.h в каталоге проекта и открываем discord-spycam.ino.
В файле arduino_secrets.h обновляем переменную SECRET_DISCORD_CERT, чтобы она соответствовала данным в командной строке / терминале при запуске сценария CertToESP8266.py.

Обязательно нужно обновить переменные SECRET_NETWORK_SSID и SECRET_NETWORK_PASS, чтобы использовать имя и пароль сети WIFI.
Дальше открываем Discord и переходим на канал, где будем демонстрировать данные с камеры. Кликаем правой кнопкой мыши и редактируем канал, затем в разделе интеграции создаем новый веб-перехватчик. Это действие откроет диалоговое окно, в котором можно указать имя и дополнительную фотографию.

Затем нужно скопировать URL-адрес веб-перехватчика, сохраните его и затем вернитесь в Arduino IDE. Вставить URL-адрес веб-перехватчика для переменной SECRET_DISCORD_WEBHOOK и отредактировать имя домена, чтобы оно соответствовало предоставленному примеру формата.
Дальше сохраняем проект, компилируем и загружаем в ESP32Cam.

Если все сделано правильно, то при обнаружении движения датчиком PIR мы должны увидеть фотографию, опубликованную ботом в канале Discord.

Дальше у мастера есть два варианта корпуса, настенный и потолочный. Начнем с настенного.
Настенный корпус печатается на 3D-принтер. Файлы для печати можно скачать здесь .
В настенном корпусе, напечатанном на 3D-принтере, устанавливаем разъем питания постоянного тока через нижнее отверстие и фиксируем гайкой. Затем припаивает провода согласно схемы. Соединения изолирует с помощью термоусадки.

Дальше устанавливает внешнюю антенну Wi-Fi и подключает камеру ESP32 и датчик PIR. Устанавливает крышку, она фиксируется защелками.
На боковой стороне корпуса есть еще одно отверстие. Через него обеспечивается легкий доступ к потенциометрам с помощью которых регулируется таймер и чувствительность.

Следующий вариант — потолочный корпус. Это корпус от камеры-обманки. Обычно такие камеры имеют что-то наподобие камеры и мигающий светодиод.

Нужно приклеить прозрачный купол к кожуху камеры, а затем термоклеем кожух и купол к внешнему кольцу, напечатанному на 3D-принтере.
Дальше нужно совместить отверстие для разъема питания с задней частью кожуха камеры и склеить детали.

Провода в этом корпусе можно протянуть через большее отверстие на внешнем кольце.
Обратите внимание, пользователю нужно настроить чувствительность и временную задержку датчика перед его установкой в ​​корпус. После установки нужно будет полностью разобрать камеру, чтобы внести коррективы.

Источник