描述

家庭自動化或智能家居這個詞是由美國房屋建筑商協會于 1984 年創造的，但當時它仍然只是一個遙遠的夢想！盡管第一艘遙控玩具船是在 1898 年由尼古拉特斯拉發明的。然后在 1975 年，開發了第一個通用家庭自動化網絡技術 X10。它是電子設備的通信協議。到 2020 年，其產業規模將高達128.1 億美元。

所有這些設備的基本控制回路都非常簡單，如下所示。

基本控制循環來源：谷歌圖片

?

這里將有一個傳感器將真實世界的物理值轉換為電信號，例如模擬情況下的電壓或電流和數字情況下的值，并將其報告給稱為微控制器的微型計算機，其中包含將比較的預定義設定點當前傳感器讀數與設定值讀數并相應地采取行動。

我們的目標是使基于伺服電機的自動開關可以改裝到當前的配電盤上。當前的家庭自動化解決方案不便攜，需要專業人員安裝布線和其他設置。在這里，為了讓您的家更智能，無需更換配電盤和燈。這就是為什么這個解決方案很重要。

其他功能包括

• 200小時的電池壽命，
• 為進入房間的人拍照的安全攝像頭
• 深度睡眠以節省電池。
• 便攜的。
• 發送電子郵件警報

Step1：獲取零件：

凱美特電容器

?

用于電源和信號調節部分的 Kemet 電容器

?

第 2 步：讓我們在面包板上進行測試：

在我們的項目中，傳感器不過是KEMET SS-430的小型接近傳感器。（我申請了免費硬件，但我的想法沒有被選中，通過查看傳感器的外形尺寸，我認為與其他接近傳感器相比，它會提供更好的設計自由度，所以我繼續購買了一個。）數據來自如圖所示，傳感器將有一個 2 200ms 的時鐘脈沖。

Saleo邏輯分析儀截圖

?

在上圖中，2 200ms 的脈沖是顯示人類存在的脈沖，其他時鐘脈沖是由于誤觸發而形成的。由于我正在嘗試沒有鏡頭或任何其他蓋子的裸露傳感器，因此發生了這種錯誤觸發。在我使用塑料外殼固定傳感器后，誤觸發大大減少。

使用ardunio進行初步測試

?

對于測試，我只使用了一個微控制器（Arduino Uno）、傳感器和一個 LED。在串行監視器上讀取傳感器值數小時并對其進行校準后，我提供了一個小代碼來正確檢測其面前是否有人。

第 3 步：連接伺服器并在 ESP32 相機上進行測試：

使用 ESP32 攝像頭進行伺服測試

?

由于 ESP32 攝像頭上可用的引腳數量有限，我不得不使用定時器 2 和 GPIO2 來驅動伺服系統，并使用 Kemet SS-430 接近傳感器使用 GPIO13 來實現喚醒功能。

使用 ESP32 Camera 的原因是當人進入房間或??未經授權的地方時拍照并進入睡眠模式。圖像將保存在

SD卡。為了立即對入侵者采取行動，ESP32 將向預先配置的電子郵件 ID 發送一封電子郵件。這需要安裝 ESP32 Mail 客戶端庫。在 Arduino IDE 中管理庫并搜索 ESP32 Mail 客戶端并下載。您將需要一個有效的電子郵件 ID，您需要將其憑據放入代碼中，稍后您將必須啟用不太安全的應用程序。最好為這個項目創建一個新的 Gmail ID。

第 4 步：測試概念證明

頂視圖傳感器封裝在塑料外殼中

?

帶升壓轉換器的底視圖

?

對于該項目的更簡單的分解圖，我想以模塊化方式將這些東西組裝在亞克力板上。

用于傳感器的塑料盒有助于減少誤觸發。由于 ESP 相機在拍照后進入睡眠狀態，我無法在 ESP32 相機上執行數字信號調節操作。因此，我添加了另一個微控制器來減少錯誤觸發和信號調節，以及驅動伺服電機。

您可以使用 esp32 或其他微控制器都可以。

原理圖

?

來自熱釋電傳感器的信號被饋送到集電極開路配置中的晶體管，一旦信號到來，晶體管就會作為開關被激活，因此它將 GPIO 13 連接到地面并喚醒 ESP32 攝像頭

在代碼庫中，Pyrolight 代碼和 camera_pins.h 用于 ESP32 攝像頭，其余 2 代碼用于使用 Arduino pro mini 進行測試。

請在 GitHub 存儲庫中找到詳細的原理圖和 Kicad PCB。

實際上，我為這個項目從中國訂購了 PCB，但由于冠狀病毒的爆發，我沒有及時收到。所以我不得不使用aboost轉換器和TP4056模塊。

第五步：郵件來了

這是arduino串行監視器的屏幕截圖。

?

當傳感器附近有入侵者時，它從睡夢中醒來，拍了一張照片，并發送了一封帶有附件的郵件。

收到的電子郵件

?

這是郵件的樣子。您可以在下面鏈接的我的 Github 存儲庫中找到 Gerber 文件。

3D 視圖

?

PCB正面

?

后面

?

第 7 步：未來增強功能：

1. 為項目設計一個3D打印的案例，讓它看起來像一個產品

2. 為 ESP32 CAM 設計一個防護罩 [完成！]

3.提高電池性能

4. 模擬信號調理電路代替次級微控制器。

最后，我感謝hackster.io和 Kemet 提供的機會以及所有開源社區花時間在互聯網上進行記錄。