Gate Mate: 10 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Gate Mate kan betjene porten eller garasjen din ved hjelp av talekommandoer eller automatisk med geofencing eller ved å trykke på en knapp. Gate Mate består av to hovedkomponenter, appen og maskinvaren.

Maskinvaren er to ESP8266 mikrokontrollere og et kamera. Arducam -kameraet og den ene ESP8266 håndterer videostrømmen, og den andre ESP8266 koordinerer kameraets artikulasjon, knappetrykk og kommunikasjon med appen. Hele systemet er virkelig som en symfoni av radiobølger og elektroner som fungerer i perfekt harmoni for å betjene porten eller garasjeporten.

IOS Gate Mate -appen, dessverre ingen Android ennå, kan koble seg til maskinvaren fra hvor som helst i verden, noe som er veldig nyttig hvis du trenger å åpne porten når du ikke er hjemme eller vil se videostrømmen.

Mange forskjellige frekvenser og protokoller brukes med automatiske og fjernstyrte (rc) porter og garasjer. I dette prosjektet bruker vi din eksisterende fjernkontroll og en optokobling for å etterligne knappetrykket. De fleste fjernkontroller bruker sikkerhetstiltak for å forhindre angrep der koden fanges opp og spilles av. Vi bruker også et ganske fantastisk krypterings- og autentiseringsopplegg for å sikre og autentisere kommunikasjonen fra appen over internett, gjennom hjemmenettverket og til Gate Mate -maskinvaren.

Dette er høydepunktene

• En ESPino (ESP8266) og PC817 Opto-Coupler brukes til å etterligne et knappetrykk på rc.
• En Pan Tilt -enhet brukes med kameraet slik at synspunktet kan justeres.
• Et Arducam 2MP V2 Mini Camera Shield med ESP8266 Nano Esp-12F brukes til videofeed til iOS-appen.
• Kommunikasjon mellom ESPino, Arducam Nano og iPhone -appen skjer med
• Ruterkonfigurasjon inkludert statiske LAN -er og NAT -videresending sammen med et DDNS eller en statisk IP er påkrevd.
• AES CBC -kryptering og HMAC SHA256 brukes til å sikre og autentisere kommunikasjon.
• Stemmegjenkjenning kan brukes med kommandoene "åpen", "stopp" og "lukk".
• Et geofence kan brukes til automatisk å åpne eller lukke porten eller garasjen.
• Den eksisterende fjernkontrollen brukes.

All koden er gitt på Gate Mate Github

Trinn 1: iPhone App

iOS -app

Trinn 2: Kryptering

Krypteringsopplegget innebærer bruk av AES CBC og HMAC SHA256 for sikker kommunikasjon og autentisering. En passordfrase på 32 tegn kreves i App- og.ino -filen, og de må selvfølgelig samsvare.

Trinn 3: Komponentliste

Espinoen brukes fordi den er klar til å plugge inn i et brødbrett og leveres med en mikro -USB (kommunikasjon og strøm). Du kan bare kjøpe ESp8266 -modulen, men du må montere den på et breakout -bord og bruke en FTDI for kommunikasjon og strøm.

Arducam 2MP V2 Mini Camera Shield med ESP8266 Nano brukes til videofeed.

De viktigste komponentene kom fra UCTronics og Thai Easy Elec

www.uctronics.com

www.thaieasyelec.com/en/

Andre biter

• M3 PCB -avstand
• Brødbrett
• Klar akryldeksel
• PC817 Opto -kobling
• 500 ohm motstand
• Sortiment av hoppere og ledninger osv
• 5V veggadapter strømforsyning
• To mikro usb kabler

Trinn 4: Nettverk

For å bruke iOS -appen når den ikke er koblet til hjemmenettverket ditt, det vil si når du bruker mobildata eller et annet WiFi -nettverk, må du konfigurere ruteren slik at trafikken kan komme gjennom til riktig enhet.

Du trenger også en statisk IP, en DDNS -tjeneste eller er villig til å oppdatere IP -oppføringen i appen fra tid til annen etter hvert som Internett -leverandøren din endrer din offentlige IP -adresse.

Ruterkonfigurasjonen er veldig stille og enkel og innebærer tildeling av statiske interne/private IP -er til både Arducam Nano og Espino (LAN -delen) og direkte trafikk på de tildelte portene til de tildelte IP -ene (NAT -delen). For eksempel i ruteren din angir du den statiske IP -adressen til Arducam Nano til 192.168.1.21, og deretter i GateMateArduNano.ino -filen setter du webserveren til port 83 (ESP8266WebServer -server (83)), og til slutt konfigurerer du NAT i ruterenes innstillinger til videresende all trafikk på port 83 til 192.168.1.21. For ESPino kan du sette den statiske IP -adressen til 192.168.1.22, i GateMateEspino.ino sette webserveren til port 84 #ESP8266WebServer -server (84) og konfigurere NAT for videresending og trafikk på port 84 til 192.168.1.22.

Steg for steg

1. Hvis du vil angi IP -en i appen og glemmer det, kan du enten sette opp en DDNS -tjeneste eller kontakte Internett -leverandøren din og be om en statisk offentlig IP, de tar normalt betalt for det. Jeg har brukt https://www.dynu.com, og de er gode for en gratis DDNS -tjeneste.

2. Få MAC -adressen til både Espino og Arducam Nano. Du kan angi SSID og passord i.ino -ene, la dem koble til hjemmenettverket ditt og deretter finne rutene for avanserte innstillinger på ruterne.

3. Konfigurer ruteren til å tilordne statiske IP -er til Espino og Arducam Nano, bruk spesielt MAC -adressene til å opprette statiske IP -oppføringer på LAN -oppsettssiden.

4. Konfigurer ruterne NAT til å videresende til Arducam Nano og Espino slik at de kan nås fra internett ved hjelp av din ISP -tildelte offentlige IP -adresse. Når de er koblet til ditt private nettverk, vil Arducam Nano og ESPino ha interne statiske IP -adresser som ikke er synlige fra internett. Som ovenfor lytter Arducam Nano på port 83 og Espino på port 84 (se denne linjen i de respektive inofilene - ESP8266WebServer -server (##). På NAT -oppsettsiden oppretter du oppføringer slik at all trafikk på de tildelte portene blir dirigeres til de riktige statiske IP -ene.

Det er mange forskjellige rutere og ddns -tjenester tilgjengelig, så å gi spesifikke detaljer er utenfor omfanget av dette prosjektet. Men hvis du bare googler NAT- og LAN -innstillinger for akkurat din ruter og ddns -tjenester, bør alt være veldig enkelt og enkelt å sette opp.

Trinn 5: Montering

En knapp gjør en ting, den bygger et gap i kretsen for å fullføre den elektriske banen. En optokobler kan brukes til å etterligne knappen og kontrollere en krets som er fullstendig isolert fra mikrokontrolleren, i dette tilfellet er det fjernkontrollen (rc) som har sin egen lille krets og batteri.

Fordelen med å bruke en optokobler her i stedet for for eksempel en transistor er at vi kan beholde bakkereferansene, vel hele kretsene for den saks skyld, adskilt. Så vi trenger ikke å bekymre deg for hvordan du kombinerer grunnen til rc med bakken til ESP8266.

Så det første du må finne ut er hvilken side av knappen som skal kobles til PC817 -samleren og hvilken side til emitteren. Åpne rc og bruk et multimeter for å måle motstanden, finn ut hvilken side av knappen som er koblet til den positive terminalen på batteriet. Denne høysiden vil bli koblet til kollektoren som er pin 4 på PC817.

Bryt ut loddebolten og

1. Lod en ledning til det høye sidebenet på knappen og koble den andre enden til oppsamleren (pin4) på PC817.
2. Lodd en ledning til det nedre sidebenet på knappen og koble den andre enden til emitteren (pin3) på PC817.

Det siste trinnet for optokobleren er å koble pin 4 fra ESP8266 til anoden (pin1) på PC817 og koble katoden (pin2) til jord gjennom en 500 ohm motstand.

For å sjekke pinout eller andre spesifikasjoner her er PC817 Specs PC817 Datablad

Sannsynligvis et godt sted å inkludere pan tilt -arm pdf pdf Pan Tilt pdf

Resten av tilkoblingene er veldig enkle, bare referer til fritzing og bilder.

Trinn 6: Micro USB

To mikro -usb -kabler er kuttet ned med strøm- og jordledningene koblet til strøm- og jordledningene til en 5v veggadapter. Den ene mikro -usb er koblet til Arducam Nano -kameraet og den andre til ESpino ESP8266.

Trinn 7: Fjernkontrollledninger

Dette er et nærbilde av ledningene festet til rc -knappen, ganske enkelt er en ledning loddet til begge bena. Når den er aktivert, kan strømmen strømme gjennom optokobleren i stedet for knappen, etterligne et knappetrykk og deretter sender rc sin sikre kode til den elektriske motoren for å åpne eller lukke porten eller garasjen.

Trinn 8: Saken

Den ferdige esken, formen for panne og brødbrettet festes til lokket ved hjelp av M3 rustfrie muttere og bolter, rc festes med dobbeltsidig tape. Et lite hull bores gjennom knappen på saken for å la strømkabelen gå ut og la saken sitte i flukt mot en vegg. Ved hjelp av et anker, murverk eller på annen måte, og med et lite hull boret i akrylhuset, kan det festes til en vegg som vender mot porten eller oppkjørselen eller garasjeporten. Vel, det kan gå hvor som helst så lenge fjernkontrollsignalet når mottakeren ved motoren.

Trinn 9: Appdemo

Gate Mate i App Store

Trinn 10: Referanser

www.teknojelly.com/gate-mate/

github.com/ArduCAM

github.com/esp8266

github.com/kakopappa/arduino-esp8266-aes-e…

github.com/intrbiz/arduino-crypto

Det er en wrap, send meg gjerne en melding hvis du ser noe som kan forbedres eller fikses eller trenger noe avklart