Охранная сигнализация или система оповещения на Arduino⁠⁠

Привет ардуинщикам!

В этом посте речь пойдет о безопасности, а именно о создании простенькой охранной сигнализации на основе Arduino. Я поделюсь с вами своей реализацией такой системы для гаража, вы же можете, по этому принципу, внося свои корректировки, реализовать любую нужную вам систему оповещения.

Для тех, кто хочет хлеба и зрелищ - видеоролик, который полностью копирует содержимое статьи:

Ну а для тех, кто больше любит читать, продолжим.. :)

Итак, перед тем как начать созидать нечто подобное, вам необходимо учесть дальность расположения от места управления, внутренний климат и другие характеристики охраняемого вами помещения.

В моей системе необходимо было обеспечить возможность управления сигнализацией удалённо, то есть из дома, поэтому у меня было два пути решения этой проблемы:

1. Организовать беспроводное соединение между двумя Arduino.

2. Либо же обойтись одной Arduino и в гараж вывести лишь длинный провод с датчиками.

(Еще, конечно же, был вариант с GSM-сигнализацией, но из-за близости помещения и отсутствия необходимого модуля эту идею я отмел, как-нибудь в другой раз..)

Я решил идти по второму пути - с проводом и одной Arduino, и вот почему: во-первых расстояние до моего гаража составляет примерно 50 метров, что не так много для ощутимого затухания сигнала в линии и вполне реализуемо по затратам кабеля, а во вторых, из-за неотапливаемости помещения зимой, температура в нем может опускаться до -30-35 градусов, что пагубно скажется на Arduino без дополнительного обогрева. Да и перебои с электричеством у нас частые, поэтому пришлось бы лепить дополнительный аккумулятор, что бы поддерживать обогрев и работоспособность.

В итоге я решил просто проложить витую пару и на ее конце навешать датчики. Ну а аккумулятор для резервного питания добавлю как-нибудь попозже.

В качестве датчика открытия двери я использовал датчик Холла и большой магнит, о принципе работы такой связки я рассказывал в этом видео, когда делал бесконтактный датчик тока. Если в двух словах, то датчик реагирует на подносимый к нему магнит, который расположен на подвижной двери ворот, сам же датчик закреплен на раме. Датчик меняет свои значения в зависимости от интенсивности магнитного поля, то есть расстояния до магнита. Таким образом, можно контролировать положение двери в любой момент времени.

Теперь немного подробнее о получившейся системе, если ее так можно назвать :)

Всю её можно разбить на три части: это та, что стоит дома (пульт управления), та, что стоит в охраняемом помещении (датчик Холла и пр), и та, что связывает эти части (витая пара).

Пульт управления я оборудовал небольшим LCD-экраном на две строки и кнопкой для запуска и остановки охранного режима, а так же поставил внутрь пищалку и блок питания, поместив всю начинку в корпус для автоматических выключателей. Отверстие под автоматы пришлось подпилить и сделать немного длиннее, что бы туда вошли все символы экрана, а кнопку управления вывести сбоку, так же сделав отверстие обычным ножом. В результате получился не совсем убогий корпус, который можно прикрутить к стене.

Из корпуса выходит витая пара на 8 жил, на обратном конце которой расположены датчик температуры и влажности, датчик Холла и пьезо-пищалка с кнопкой:

Схема подключения всей системы получилась довольно простой и выглядит как-то так:

Датчик температуры и влажности я добавил чтобы не только знать о текущем климате внутри помещения, но и на основании датчика температуры уведомлять о возможном возгорании, т.к. при пожаре температура в помещении очень резко поднимается до больших значений свыше 100 градусов по Цельсию.

Алгоритм работы сигнализации достаточно прост и представить его можно вот такой упрощенной блок-схемой:

Что касается кода, то объяснять его, я думаю, нет особого смысла, так как там все разбито по функциям и хорошо закомментировано. Скажу лишь только что код, конечно же, можно оптимизировать и внести в него изменения на своё усмотрение, он далек от идеала, но протестирован на живом примере и стабильно работает. Так же, если вам лень разбираться в коде и хочется просто собрать все по схеме, я специально оставил в самом верху листинга две переменные: первая отвечает за временную задержку на включение сигнализации после нажатия кнопки (я поставил 3 минуты), а вторая отвечает за включение оповещения об открытии двери, то есть то время, когда вы открыли дверь и еще не выключили сигнализацию - по умолчанию на это дается 30 секунд:

#define DELAY_CLOSE 180000
#define DELAY_OPEN 30000

В результате получилась довольно простая и надежная система оповещения, вполне справляющаяся со своей основной обязанностью.

Программный код и схемы вы найдете здесь: Яндекс.Диск

Собственно, на этом все, посмотреть, как это дело работает, вы можете на видео. Надеюсь, кому-нибудь эта информация будет полезной, всем добра и удачных компиляций!