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Arduino basierte Door Minder für behagliche Häuser.

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Arduino basierte Door Minder für behagliche Häuser.

Ich lebe in einem Haus mit viel, sagen wir, natürliche Belüftung. Im Winter gibt es eine wahre Brise, die durch das Haus bläst, jedes Mal, wenn die Badezimmertür offen gelassen wird. Jede Erwärmung des Hauses, die möglicherweise aufgetreten sind, ist vollständig rückgängig gemacht, jedes Mal, wenn jemand vergisst, close up.
Nachdem ich ein paar Jahre damit verbracht hatte, zu fragen, daran zu erinnern und mit den anderen Bewohnern des Hauses zu antworten, gab ich auf und beschloß, das Problem mit der Technik zu lösen.

Dieses Projekt nutzt ein Arduino und eine Handvoll von anderen Komponenten zu erinnern Pieptöne erzeugen jedes Mal, wenn die Tür geöffnet wird und dann für längere Zeit offen gelassen.

Ich säuberte einen magnetischen Reedschalter von einem alten Fensterrahmen, der hatte, einen Sicherheitsmonitor zu haben. Ich hatte einen Ersatz-Arduino Nano aus einem anderen Projekt. Die anderen Komponenten waren aus meinen Bits heraus - eine Box. Ich benutzte eine kleine Brotplatte, um diese zusammen, so dass ich nicht brauchen, um stundenlangen auf Proto Board oder eine Platine.

Ich lebe in der Hoffnung, dass dieses Projekt nicht dauerhaft eingesetzt werden kann und irgendwann auf der Strecke wiederverwertet werden kann.

Es dauerte etwa zwei Stunden, um dieses Projekt zusammen zu werfen, wenn Sie nicht die Zeit für die Suche nach Komponenten gehören.

Liste der Einzelteile

  • Arduino Nano (oder andere Arduino haben Sie möglicherweise)
  • Kleines Brot
  • 6 Brotplatinenbrücken
  • Mittelgroßes zippy Kasten- oder Projektgehäuse
  • Batteriehalter, 4 x AA
  • NPN-Kleinsignal-Transistor. DS548, BC338 oder ähnliches
  • 1N4148 oder eine ähnliche Diode
  • 330 Ohm, 1/8 - 1/4 Watt Widerstand
  • 10k, 1/8 - 1/4 Watt Widerstand
  • Kleiner Piezo-Summer oder Lautsprecher
  • Kleiner Knopf oder Stabmagnet
  • Reed-Schalter
  • Silikonversiegelung

Werkzeuge

  • Heißklebepistole
  • Lötkolben
  • Kleine Kreuzschlitzschraubenzieher
  • Elektronische Drahtschneider

Schritt 1: Hardware

Arduino basierte Door Minder für behagliche Häuser.

Der Schaltplan ist ziemlich einfach. Ein Bild des Schemas ist beigefügt sowie die ursprünglichen Eagle-Dateien.

Beschreibung
Für Energie gibt es einen Batteriesatz mit 4 AA-Zellen, produzierend 6v. Die On-Board-Regler des Arduino Tropfen, die auf die erforderlichen 5V für die Atmega-Mikrocontroller.

Für die Sense-Schaltung habe ich einen normal offenen magnetischen Reed-Schalter an 0V und einem 10k Pull-up-Widerstand an Vcc angeschlossen. Ich trialled einen größeren Widerstand zur Reduzierung der Ruhestrom aber der Arduino digitalen Eingang wurde ein bisschen unzuverlässig. Der Reed-Schalter ist mit dem digitalen Pin 7 verbunden.

Für die Audioausgangsschaltung habe ich einen BC338 NPN Transistor verwendet. Der Sockel wird über einen 330 Ohm Widerstand angetrieben, der mit dem Digitalausgang 2 verbunden ist. Dieser Transistor muss vollständig betrieben werden, wenn der Basiswiderstand einen ausreichenden Strom liefert, den der Transistor beim Einschalten sättigt. Der Emitter des Transistors ist mit 0v verbunden. Der Kollektor ist mit einem Piezo-Lautsprecherelement verbunden. Der verwendete Piezo-Lautsprecher wurde als Probe von einem Bauteilhersteller bereitgestellt. Der Sprecher, den ich wählte, ist ein wenig ganz für diese Anwendung und ich würde einen Lautsprecher von einer singengrußkarte als vermutlich das beste Gerät empfehlen, um zu wählen.

Es gibt auch eine 1N4148 Diode umgekehrt vorgespannt über den Lautsprecher. Die Diode wird vom Lautsprecherhersteller empfohlen, um zu verhindern, dass eine Rücklaufspannung den Antriebstransistor beschädigt. [Rücklaufspannung ist die Sperrspannung, die von einem Induktor erzeugt wird, wenn der Versorgungsstrom plötzlich unterbrochen wird. Das Induktormagnetfeld beginnt zu kollabieren, was eine sofortige Umkehr der Spannung über dem Induktor erzeugt und möglicherweise den Punkt zwischen dem Lautsprecher und dem Kollektor des Transistors auf 2 · Vcc schwingt.

Schritt 2: Software

Arduino basierte Door Minder für behagliche Häuser.

Angehängte ist eine Arduino Skizze '.ino' Datei mit dem ganzen Code. Fühlen Sie sich frei zu verwenden, zu ändern oder zu verteilen. Wenn wir uns eines Tages treffen, können Sie bei mir ein Bier trinken.

Der Code ist nicht komplex. Es gibt die üblichen Funktionen in jedem Arduino Skizze gefunden. Es gibt auch einige Preprocessor-Direktiven, die einige magische Zahlen deklarieren und ein Debug-vs-operatives Kompilieren des Codes ermöglichen.

Die setup () - Funktion initialisiert die Sense- und Output-Pins sowie die globalen Variablen.

Die Funktion loop () führt die Operation aus. Der Hauptteil der Schleifenfunktion wird nur alle 50ms ausgeführt, um eine stabile Zeitbasis für den Rest des Codes bereitzustellen. Bei den 50ms-Zeitperioden ist der Reed-Schaltzustand ein Abtastwert, der den definierten digitalen Eingang SENSE_PIN verwendet. (Digitaler Stift 2). Wenn der Reed-Schalter anzeigt, dass die Tür geschlossen ist, wird keine andere signifikante Maßnahme als zum Zurücksetzen der Zeitdauer durchgeführt.

Wenn der Reed-Schalter anzeigt, dass die Tür offen ist, wird der Eingang de-bounced. Das heißt, die Tür muss sich als offen für 5 oder mehr aufeinanderfolgende Proben registrieren, bevor weitere Maßnahmen ergriffen werden.

Sobald der Sensoreingang de-bounced ist, wird die Gesamtzeit des Öffnens der Tür aufgezeichnet.
Unter Verwendung einer Folge von Tests für verschiedene Zeitperioden wird eine Folge von Pieptönen unterschiedlicher Längen und Zahlen ausgeführt.
Der erste Signalton ertönt, wenn sich die Tür öffnet. Eine weitere bei 15 Sekunden und dann wieder bei 30 Sekunden. Dann alle 30 Sekunden danach, bis 3 Minuten vergangen ist. Es gibt einen Signalton bei 4 Minuten. Nach fünf Minuten gibt es einen Signalton und dann gibt der Türmonitor auf und schweigt, da es offensichtlich ist, dass der Täter nicht mehr anwesend ist oder sich nicht interessiert.

Die Signaltöne werden durch eine Funktion namens buzz () erzeugt, die einen eingestellten 1000 Hz-Ton einer bestimmten Dauer und einer bestimmten Anzahl von Malen erzeugt. Der Ton wird auf BUZZER_PIN gesendet, der in diesem Fall auf den Digitalausgang 7 eingestellt ist.

Jeder gewünschte Piepszyklus könnte wirklich programmiert werden. Eine geringfügige Modifikation des Codes könnte auch unterschiedliche Pieptöne erzeugen.

Die Zeit in dieser Software ist ungefähr. Bei jedem Signalton treten Verzögerungen auf. Allerdings ist das Projekt die Überwachung einer Tür anstatt der Zeit für 100m Freistil Schwimmen an den Olympischen Spielen so approximates sind ausreichend für den Zweck.

Schritt 3: Konstruktion

Arduino basierte Door Minder für behagliche Häuser.

Arduino basierte Door Minder für behagliche Häuser.

Ich verdrahtete die Schaltung mit Brot und Drahtbrücken. Diese Methode ist vorübergehend und nicht, wie ich normalerweise produzieren würde ein Widget. Jedoch ist dieses ein Projekt, zum der Leute zu erinnern, eine Tür zu schließen, und ich war nicht bereit, die Zeit zu widmen, die benötigt wird, um eine Leiterplatte herzustellen.

Als Ergebnis dieser Konstruktionsmethode betrug die Zeit, die sie verbracht hatte, ungefähr dieselbe Zeitspanne, in der die Heißklebepistole auf die Arbeitstemperatur erhitzt wurde. Als Bonus waren Fehler im Bauwesen einfach zu beheben.

Für eine weniger ressourcenintensive Bauweise könnte ich die Verdrahtung der Komponenten direkt auf die Pins des Arduino erwägen. Aber das wäre sehr unattraktiv und schwieriger zu modifizieren.

Sobald die Brotplatte fertig war, klebte ich den Reed-Schalter auf die Innenseite der Box, gegen die untere Kante. Der Akku und die Brotplatte wurden ebenfalls eingeklebt.

Ich prüfte den Magnetwirkungsbereich und bestätigte, dass das Gerät funktionierte und dann den Deckel anpaßte.

Schritt 4: Installation

Arduino basierte Door Minder für behagliche Häuser.

Arduino basierte Door Minder für behagliche Häuser.

Arduino basierte Door Minder für behagliche Häuser.

Ich wollte in der Lage sein, diese Einheit zu einem späteren Zeitpunkt zu entfernen. Silikon ist ein guter Kleber in diesem Fall, wie es abgezogen werden kann viel von der Zeit, aber in der Zwischenzeit hält es an fast alles.

Auf der Innenseite des Türrahmens wurde der Magnet mit einem Kleber Silikon fixiert. Wenn vollständig getrocknet, können alle daggy Kanten mit einem kleinen Hobbymesser gereinigt werden.

Als nächstes wurde die Projektbox gegen die Tür gehalten und in verschiedenen Positionen gedreht, bis der Betrieb zuverlässig erschien. Die Position wurde markiert. Dann hatte die Einheit Silicium auf die hintere Oberfläche aufgetragen und wurde wieder in der markierten Position platziert.

Während das Silizium setzt es hat eine geringe Festigkeit. Um zu vermeiden, dass 4 Stunden mit dem Gerät in Position gehalten werden, während das Silikon-Set, habe ich Streifen von Abdeckband über das Gerät und um den Rand der Tür, um das Gerät in Position zu halten. Nach wenigen Stunden kann das Abdeckband entfernt werden.

Schritt 5: Ergebnisse

Arduino basierte Door Minder für behagliche Häuser.

Überraschend bemerkte nur das jüngste und kürzeste Mitglied des Hauses, dass das Gerät in der Nähe der Oberseite der Tür befestigt war.

Die anderen Mitglieder des Hauses waren sich der Signaltöne bewusst. Die Nummer eins Türverlasser wusste nicht, was die Signaltöne waren, sondern wurde bewusst, dass sie passiert, wenn die Tür offen war, so geschlossen, um das Piepen zu stoppen.

Im Tag oder so nach der Installation habe ich nicht eine Instanz der Tür offen gelassen worden. Für mich ist das das perfekte Ergebnis. Die Zeit wird zeigen, ob neue Gewohnheiten gebildet werden oder ob ich meinen Vorrat an Batterien erhöhen sollte, um das Gerät mit Strom zu versorgen.

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