Kaukosäädin ja valokuvavalvonta MQTT: n kautta: 8 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Hei.

Tänään haluaisin puhua siitä, kuinka tehdä kauko -ohjaus- ja valvontajärjestelmä, jota voidaan käyttää esimerkiksi autotallin ovien, valaistuksen, lämmityksen, paineen säädön, lämpötilan ja monien muiden parametrien ohjaamiseen. Mutta järjestelmän tärkein ominaisuus on, että voit vastaanottaa valokuvia etänä olevasta kohteesta. Ennen kuin aloitat tarinan, lyhyt esipuhe: Halusin tehdä valokuvavalvontajärjestelmän käyttämällä yhteensopivaa Arduino M0-SD -korttia, VC0706-kameraa ja 3G/GPRS/GSM/GPS-suojaa Arduinolle. Arduino M0 -SD -yhteensopiva kortti valittiin ehdoista, jotka on erittäin helppo ohjelmoida (aivan kuten Arduino UNO), käyttöjännite on 3,3 V - tämä on erittäin kätevää työskenneltäessä VC0706 -kameran kanssa, suuri määrä ROM -levyä ja RAM -muistia, useita UART -portteja, erillinen USB -virtuaaliportti, mutta tärkein etu on mikro -SD -liitäntä suoraan levylle (On erittäin kätevää tallentaa suuria määriä dataa, kuten kuvia).

3G/GPRS/GSM/GPS-suoja Arduinolle on erittäin kätevä käyttää yhteensopivan Arduino M0-SD -levyn kanssa. Internetissä on useita kirjastoja ja monia esimerkkejä tämän kilven kanssa työskentelystä. Tiedonsiirtonopeus (3G) on paljon korkeampi kuin tavanomaisilla GPRS -suojauksilla (erityisen kätevä kuvien lähettämiseen). GPS -moduulin saatavuus on lisäetu.

Valitsin edullisen tariffin matkapuhelinoperaattorilta tiedon (valokuvien) siirtämiseksi Internetissä. Mutta heräsi kysymys: kuinka siirtää tietoja? MMS? FTP? Kuinka saada ilmoitus tietojen vastaanottamisesta (valokuva)? Tämän seurauksena tein päätöksen lähettää tietoja (valokuvia) sähköpostiin ja tarkastella kirjeitä matkapuhelimeen asennetun sovelluksen kautta. Se osoittautui erittäin käteväksi!:-) Valmis projekti on nähtävissä tästä linkistä.

Samanlainen projekti on myös Arduino UNO: lle viitteenä.

Sitten päätin laajentaa laitteeni toimintoja. Lisää esimerkiksi mahdollisuus ohjata LED -valoja (vaikka todellisuudessa mahdollisuudet ovat paljon laajemmat). Sähköposti tähän ei ole kovin sopiva. SMS -vaihtoehto on kallis ja epämukava. Ja sitten opin MQTT: stä. En kuvaile, mikä hän on. Sanon vain: Tämä on todella hieno asia!:-) MQTT: n avulla voit vaihtaa viestien lisäksi myös binaaritiedostoja (kuvia). Puhelimen sovelluksessa voit helposti luoda oman käyttöliittymän.

Etsin esimerkkejä 3G/GPRS/GSM/GPS -kilven (SIM5320) MQTT -protokollan toteuttamisesta, mutta valitettavasti en löytänyt tarvitsemaani toteutusta. Mutta se ei jättänyt minua rauhaan. Päätin toteuttaa tarvittavat toiminnot itsenäisesti. Tämän seurauksena onnistuin luomaan laitteen, jota ohjataan (ilmaistaan kolmella LED -valolla) MQTT: n kautta matkapuhelimeen asennetusta sovelluksesta ja lähetän myös valokuvan puhelimeen puhelimen käskystä. (Kerron teille salaisuuden, etten ole nähnyt aiemmin esimerkkejä kuvien lähettämisestä MQTT-välittäjän kautta ja tein sen ensimmäistä kertaa. Ja kun onnistuin siirtämään ensimmäisen kuvan, olin äärettömän onnellinen!:-)) Ja ehdotan siis siirtymistä suoraan ensimmäiseen vaiheeseen - luetteloon tarvittavista komponenteista.

Vaihe 1: Komponenttiluettelo

Tarvitsemme seuraavia komponentteja:

1) Arduino M0-SD -yhteensopiva.

2) TTL-kamera VC0706.

3) 3G/GPRS/GSM/GPS -suoja Arduinolle.

4) Punaiset, vihreät, keltaiset LED-valot, 3 vastusta (100-500 ohmia), johdot, nastakulmaliitin 2,54 mm: n nousulla.

5) AC-DC-virtalähde (6V 1A), 3G-antenni jne.

Vaihe 2: Kameran valmistelu

Kamerassa on RS-232-lähtö, joka mahdollistaa suoran yhteyden tietokoneeseen. MAX232 (RS-232-muunnin) on irrotettava ja vastaavien nastojen 7-10 (TX), 8-9 (RX) väliset kosketuslevyt on suljettava.

Kameran mukana tullut kuusijohtiminen kaapeli on uusittava hieman:

• Irrota kaksi johtoa liittimestä.
• Järjestä punaiset (+ 5V) ja mustat (GND) johdot uudelleen kuvan mukaisesti.

Johtojen paljaisiin päihin on juotettava kärjet, kuten "naaras".

Vaihe 3: Yhteensopivan Arduino M0-SD: n valmistelu

Kuten jo mainittiin, yhteensopiva Arduino M0-SD on laitteisto ja ohjelmisto, joka on yhteensopiva alkuperäisen Arduino M0: n kanssa, mutta siinä on myös sisäinen microSD-liitin muistikortin liittämistä varten.

Kameran liittämiseksi yhteensopivaan Arduino M0-SD -levyyn levyssä on juotettava kulmaliitin liittimiin TXD, RXD (liitin X6) kuvan osoittamalla tavalla. Tämä portti vastaa sarjaa.

Valkoiset (Camera RX) ja keltaiset (Camera TX) -johdot kamerasta on liitettävä vastaavasti TXD- ja RXD -liittimiin (liitin X6) kuvan osoittamalla tavalla.

Vaihe 4: 3G/GPRS/GSM/GPS Shield SIM5320: n valmistelu

Ennen kuin asennat SIM -kortin korttipaikkaan, sinun on poistettava PIN -koodipyyntö käytöstä. Asenna sitten SIM-kortti kortin alareunassa olevaan korttipaikkaan kuvan osoittamalla tavalla.

Vaihe 5: Laitteiston kokoaminen

Laitteiston kokoonpano koostuu useista yksinkertaisista toimenpiteistä:

• Jos haluat ohjata LED-valoja, sinun on ensin juotettava pieni malli LED-valoja ja virtaa rajoittavia vastuksia (100-500 ohmia), kuten kuvassa. Kiinnitä huomiota LEDien napaisuuteen - anodi on juotettava vastuksiin (+). Vähentämään LED -loisten altistumista tein mustan näytön tavallisesta pahvista.
• Kytke LEDit ja kamera yhteensopivaan Arduino M0-SD -korttiin kaavion mukaisesti. Kameran virtalähde (punainen johto "+ 5V" ja musta johto "GND") on otettava korttipaikan "+ 5V" ja "GND" -liittimistä. Voit käyttää tähän myös kulmaliitintä.
• Liitä sen jälkeen 3G/GPRS/GSM/GPS-suoja yhteensopivaan Arduino M0-SD -korttiin. Muista liittää 3G -antenni.

Vaihe 6: MQTT Brokerin asettaminen

Valitsin erittäin kätevän ja selkeän www.cloudmqtt.com MQTT -välittäjäksi. Se tarjoaa ilmaisen testauksen. On myös mahdollista vastaanottaa ja lähettää viestejä suoraan sivustolla.

Asennusmenettely on seuraava:

1. Rekisteröidy verkossa.
2. Paina painiketta "Luo uusi esiintymä".
3. Aseta nimi, esimerkiksi "MqttCamera".
4. Paina painiketta "Valitse alue". Valitse esimerkiksi "US-East-1 (Pohjois-Virginia)".
5. Paina painiketta "Tarkista".
6. Paina painiketta "Luo esiintymä". Näytä viesti "Ilmentymä luotu onnistuneesti".
7. Napsauta "MqttCamera".
8. Muista tiedot: Palvelin, Käyttäjä, Salasana, Portti, API -avain (tarvitsemme sitä 7. ja 8. vaiheessa).
9. Sitten voit siirtyä "WEBSOCKET UI" -ikkunaan, jossa voit testata ja debugata, tarkastella ja lähettää viestejä (tarvitsemme tätä ikkunaa seuraavassa vaiheessa).

Vaihe 7: MQTT Dash -sovellus

Ohjauspaneelin luomiseksi matkapuhelimeen valitsin erittäin käyttäjäystävällisen ja selkeän MQTT Dash -sovelluksen.

Asenna MQTT Dash -sovellus puhelimeesi ja tee seuraavat asetukset:

1. Avaa sovellus.
2. Napsauta MQTT -viivaikkunassa (+) lisätäksesi uuden ohjauspaneelin.
3. Täytä avautuvassa ikkunassa pakolliset kentät, kuten: Nimi (esimerkiksi MqttCamera), Osoite, Portti, Käyttäjänimi, Käyttäjän salasana (Ota tiedot vaiheesta 6).
4. Kun olet täyttänyt kentät, napsauta levykkeen kuvaketta (toiminto "Tallenna").
5. Napsauta ohjauspaneeliluettelon ikkunassa näkyvää riviä "MqttCamera".
6. Napsauta avautuvassa ohjauspaneelin ikkunassa nuolikuvaketta ladataksesi tiedot.
7. Napsauta sitten ponnahdusikkunassa painiketta "Tilaa ja odota mittaria".
8. Avaa henkilökohtaisella tietokoneella tili MQTT-välittäjässä (katso edellinen vaihe), avaa "WEBSOCKET UI" -ikkuna, aseta "metrics/exchange"-aihe "Lähetä viesti" -ikkunaan ja tallenna teksti liitteenä oleva metrics.txt -tiedosto Viesti -ikkunassa, napsauta Lähetä -painiketta.
9. Odota 10 sekuntia, varmista, että mittari on vastaanotettu puhelimeen ja ohjauspaneeli on päivitetty.

Sitten voit siirtyä ohjelmoimaan yhteensopivan Arduino M0-SD: n.

Vaihe 8: Ohjelmointi ja työskentely

Ennen kuin ohjelmoit yhteensopivan Arduino M0-SD: n, sinun on asennettava tietokoneeseen kaikki tarvittavat kirjastot (pubsubclient-master, TinyGSM-master), jotka mainitsin alla. Näitä kirjastoja muutettiin hieman toimimaan yhteensopivan Arduino M0-SD -kortin, VC0706-kameran ja 3G/GPRS/GSM/GPS SIM5320 -suojan kanssa.

Sinun on kytkettävä kaapeli ja virtalähde (6V 1A 3G/GPRS/GSM/GPS-suojaukseen) yhteensopivaan Arduino M0-SD -laitteeseen.

Käynnistä Arduino IDE. Arduinossa IDE: n on valittava: Työkalut-> Alusta: Arduino M0 Pro (alkuperäinen USB-portti).

Avaa luonnos MqttCamera.ino. Täytä kentät: Käyttäjänimi, Käyttäjän salasana, API -avain, Portti, Palvelin (Ota tiedot vaiheesta 6).

Avaa Sarjamonitori -ikkuna.

Lataa luonnos. En kuvaile yksityiskohtaisesti ohjelmointimenettelyä (Internetissä on tarpeeksi ohjeita).

Onnistuneen lataamisen ja oikean kokoonpanon jälkeen seuraavien tietojen pitäisi näkyä Sarjamonitori -ikkunassa:

VC0706 Kamera + Arduino M0 + SIM5320 + MQTT

Kameran aloitus… versio: ----------------- VC0703 1,00 Ctrl infr olemassa Käyttäjän määrittämä anturi 525 ----------------- onnistunut ! Alustetaan modeemia… Modeemi: AT+CGMM SIMCOM_SIM5320E Odotetaan verkkoa… OK Yhdistetään Internetiin OK Yhdistetään kohteeseen 3.83.68.228 epäonnistuu Yhdistetään kohteeseen 3.83.68.228 OK Ping: 0

Rivi "Ping: XX" on määräaikainen viesti yhteensopivalta Arduino M0-SD: ltä palvelimelle. Näiden tietojen sijaan voit lähettää ADC -mittauksia, syöttötilan ja paljon muuta.

Napsauta MQTT Dash -sovelluksessa hehkulamppujen kuvakkeita (LED_YELLOW, LED_GREEN, LED_RED) - kytke päälle/pois. Katso sarjamonitorin ikkunasta - siellä pitäisi olla tietoja tällaisesta:

LED_YELLOW Palaa

LED_YELLOW_Off LED_GREEN On LED_GREEN off LED_RED On LED_RED Off

Napsauta kamerakuvaketta - lähetä komento "SHOOT" ja odota hetki. Seuraavien tietojen pitäisi näkyä Sarjamonitori -ikkunassa:

Aloita ampuminen!

Kuva otettu! luo IMAGE332-j.webp

Ja jonkin ajan kuluttua (5-10 sekuntia) ikkunassa "VIEW IMAGE" pitäisi näkyä valokuva.

Esittelyä varten ohjasin VC0706 -kameran LEDien eteen, jotta näet niiden tilan sen jälkeen, kun olen vaihtanut ne mielivaltaisesti. Mutta todellisessa käytössä voit ohjata kameran huoneeseen, oveen, kadulle, portille, autoon jne. (Tietenkin sinun on otettava huomioon lain vaatimukset). matkapuhelin, jossa näytetään LEDien asennetut ja todelliset tilat.

Toivottavasti ohjeeni oli mielenkiintoinen ja hyödyllinen sinulle. Otan ilolla vastaan palautetta ja kommentteja. Suunnitelmissani kehittää laitettani ja jakaa uusia innovaatioita kanssanne. Kiitos katsomisesta!