Översikt: Hemunderhållning och säkerhetssystem: 6 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Om ansökan

Detta IOT -system är ett hemunderhållnings- och säkerhetssystem.

1. säkerhet

   1. Tryck på RFID -kort och inmatningen sparas i Firebase.
   2. Om du är behörig kan du gå in fredligt och bilden tas och laddas upp till S3
   3. Om det är obehörigt kommer försvarsavdelningen in och en LCD -skärm säger att du inte är auktoriserad.

2. Försvar

   1. Tryck på knappen på instrumentpanelen.
   2. Lasertorn kommer att attackera i slumpmässig burst och hastighet.

3. Underhållning

   1. Om rörelse upptäcks startar spelet.
   2. Efter att användaren har spelat spelet sparas poängen i Firebase.
   3. LDR -värden tas och matas ut på instrumentpanelen.

Denna applikation kan kontrolleras och visas via IBM Node-Red-webbservern. Vi använder AWS och IBM Cloud Services och vi använde Firebase som vår databas.

Sammanfattning av stegen som kommer att beskrivas

• Hårdvarukrav
• Säkerhet - Hur man skapar ett säkerhetssystem som använder RFID -ingång och ett program för bildigenkänning
• Försvar - Hur man skapar ett lasertorn
• Underhållning - Hur man skapar ett Simon -säger -spel
• IOT App Watson på IBM Bluemix - Hur man integrerar alla system i en instrumentpanel

Gå vidare och öppna pdf -filen för en mer detaljerad förklaring om hur du skapar detta projekt.

Steg 1: Hårdvarukrav

Detta är vad du behöver

1. säkerhet

   • 1 hallon Pi
   • 1 LCD
   • 1 RFID -läsare
   • 1 PiCam
   • 2 RFID -kort/knappar
   • X Kvinna -> Manliga bygelkablar

2. Försvar

   • 1 hallon Pi
   • 2 10 ㏀ Motstånd (för knappar)
   • 2 Micro Servo
   • 1 650nm lasersändarmodul
   • 2 Tryckknapp
   • 1 summer
   • 3 små gummiband/kabelband (för fixering)
   • X Kvinna -> Manliga bygelkablar
   • X Vanliga hoppkablar
   • 1 Transistor
   • 1 kondensator

3. Nöjen

   • 1 hallon Pi
   • 3 1, motstånd (för lysdioder)
   • 1 10㏀ motstånd (för LDR)
   • 3 lysdioder (olika färger)
   • 3 knappar
   • 1 LDR
   • 1 LCD
   • 1 Pir -rörelsessensor
   • X hona -> hankablar
   • X Vanliga hoppkablar

Steg 2: Säkerhet

Skapa säkerhetssystemets hårdvara

Anslut kretsarna som visas i fritzdiagrammet

Skapa säkerhetssystemets programvara

1. Konfigurera AWS genom att skapa en sak
2. Installera AWS Python Library
3. Installera LCD -bibliotek
4. Installera RFID -bibliotek
5. Konfigurera Firebase
6. Konfigurera S3 -lagring
7. Installera Boto på Raspberry Pi
8. Installera AWS ClI på Raspberry Pi
9. Skapa AWS -referenser
10. Konfigurera AWS
11. Ladda upp security.py till RPi
12. Ladda upp imagerecognition.py till RPi

security.py är en kod som läser rfid -ingångar och upptäcker om användaren är en inkräktare eller inte. Om användaren känns igen tas en bild och laddas upp till s3. Koden publiceras också för ett ämne i aws MQTT

Steg 3: Försvar

Skapar lasertornets hårdvara

1. Vi skapar laserturnén med hjälp av 2 servon och 1 lasermodul
2. Anslut kretsarna som visas i fritzdiagrammet

Skapar lasertårnet Programvara

Koden nedan gör att lasertornet skjuter i slumpmässiga riktningar, i slumpmässiga skurar och hastighet

laserturret.py

från gpiozero import LED, summer, knapp, servoimporttid från signalimport paus import slumpmässig

#led = LED (12)

#pir = MotionSensor (19, sample_rate = 5, queue_len = 1) buzzer_pin = Summer (17) attack = Button (5, pull_up = False) #reset = Button (6, pull_up = False) servo1 = Servo (18) servo2 = Servo (24)

def ledON ():

led.on () print ("LED is on") def ledOFF (): led.off () print ("LED is off")

def fire ():

print ("vapen heta") buzzer_pin.on () time.sleep (0.1) buzzer_pin.off ()

def laserturret ():

timeBetweenBurst = random.uniform (0.2, 1) timeBetweenShots = random.uniform (0.05, 0.2) servo1start = random.randrange (-1, 1) servo1end = random.randrange (-1, 1) servo2start = random.randrange (-1, 1), 1) servo2end = random.randrange (-1, 1) numShots = random.randrange (5, 20) servo1change = (servo1end - servo1start)/numShots servo2change = (servo2end - servo2start)/numShots servo1.value = servo1start servo2.value = servo2start time.sleep (0.1) shot = 0 detail = [timeBetweenBurst, timeBetweenShots, servo1.value, servo2.value, numShots] print (detail) while shot <numshots: shot+= "1" servo1.value = "servo1start" servo2.value = "servo2start" servo1start = "servo1change" servo2start = "servo2change" fire () = "" time.sleep (timebetweenshots) = "" time.sleep (timebetweenburst)

anteckningar = {

'B0': 31, 'C1': 33, 'CS1': 35, 'D1': 37, 'DS1': 39, 'EB1': 39, 'E1': 41, 'F1': 44, 'FS1 ': 46,' G1 ': 49,' GS1 ': 52,' A1 ': 55,' AS1 ': 58,' BB1 ': 58,' B1 ': 62,' C2 ': 65,' CS2 ': 69, 'D2': 73, 'DS2': 78, 'EB2': 78, 'E2': 82, 'F2': 87, 'FS2': 93, 'G2': 98, 'GS2': 104, 'A2': 110, 'AS2': 117, 'BB2': 123, 'B2': 123, 'C3': 131, 'CS3': 139, 'D3': 147, 'DS3': 156, 'EB3 ': 156,' E3 ': 165,' F3 ': 175,' FS3 ': 185,' G3 ': 196,' GS3 ': 208,' A3 ': 220,' AS3 ': 233,' BB3 ': 233, 'B3': 247, 'C4': 262, 'CS4': 277, 'D4': 294, 'DS4': 311, 'EB4': 311, 'E4': 330, 'F4': 349, 'FS4': 370, 'G4': 392, 'GS4': 415, 'A4': 440, 'AS4': 466, 'BB4': 466, 'B4': 494, 'C5': 523, 'CS5 ': 554,' D5 ': 587,' DS5 ': 622,' EB5 ': 622,' E5 ': 659,' F5 ': 698,' FS5 ': 740,' G5 ': 784,' GS5 ': 831, 'A5': 880, 'AS5': 932, 'BB5': 932, 'B5': 988, 'C6': 1047, 'CS6': 1109, 'D6': 1175, 'DS6': 1245, 'EB6': 1245, 'E6': 1319, 'F6': 1397, 'FS6': 1480, 'G6': 1568, 'GS6': 1661, 'A 6 ': 1760,' AS6 ': 1865,' BB6 ': 1865,' B6 ': 1976,' C7 ': 2093,' CS7 ': 2217,' D7 ': 2349,' DS7 ': 2489,' EB7 ': 2489, 'E7': 2637, 'F7': 2794, 'FS7': 2960, 'G7': 3136, 'GS7': 3322, 'A7': 3520, 'AS7': 3729, 'BB7': 3729, 'B7': 3951, 'C8': 4186, 'CS8': 4435, 'D8': 4699, 'DS8': 4978}

def buzz (frekvens, längd): #create funktionen "buzz" och mata det tonhöjd och varaktighet)

om (frekvens == 0):

time.sleep (längd) returperiod = 1,0 / frekvens #frequency delayValue = period / 2 #calculate the time for half of the wave numCycles = int (length * frequency) #number of waves = duratime x freq for i in range (numCycles): #start en slinga från 0 till variabeln "cykler" beräknat ovanför summern_pin.on () time.sleep (delayValue) buzzer_pin.off () time.sleep (delayValue)

def play (melodi, tempo, paus, tempo = 0,800):

för i inom intervallet (0, len (melodi)): # Spela upp song noteDuration = tempo/tempo buzz (melodi , noteDuration) # Ändra frekvensen längs låtnotpausenBetweenNotes = noteDuration * paustid. sov (pauseBetweenNotes)

medan det är sant:

laserturret () paus;

Steg 4: Underhållning

Skapa underhållningshårdvaran

Vi skapar knapparna Simon-säger, som du måste följa mönstret för lysdioderna som lyser upp och trycka på motsvarande knappar. Den laddar upp poäng och tidsstämpel till brandbasen NoSQL -databasen för vidare användning i instrumentbrädorna.

Anslut kretsarna som visas i Fritzing -diagrammet.

Skapa underhållningsprogramvaran

underhållning.py

import RPi. GPIO som GPIOimport gäng import Import vid slumpimport os import tweepy från rpi_lcd import LCD från delprocessen import samtal från tid import sömn från datetime importdatetime från Firebase import Firebase CONSUMER_KEY = 'h5Sis7TXdoUVncrpjSzGAvhBH' CONSUMER_SECRET = 'ZfDVxc4aTd9doGmBQO3HiSKKzxSTKT4C3g0B3AGx8eETCJm2rY' ACCESS_KEY = '988333099669901312- YDLEQN1weW2n1JP4lxJcFPppCsbvzQh 'ACCESS_SECRET = 'K2IlUPur6jx7DO5S0HhhZW29H5AQFOvkMMevSsk9ZzwLk' auth = tweepy. OAuthHandler (CONSUMER_KEY, CONSUMER_SECRET) auth.secure = True auth.set_access_token (ACCESS_KEY, ACCESS_SECRET) api = tweepy. API (auth) Firebase = firebase. FirebaseApplication (' https:// iotca2 -12f48.firebaseio.com ', None) lcd = LCD () lcd.text (' Have fun! ', 1) lcd.text (' Good Luck! ', 2) sleep (1) # Red, Yellow, Green LIGHTS = [40, 38, 36] BUTTONS = [37, 33, 35] NOTES = ["E3", "A4", "E4"] # värden du kan ändra som påverkar spelhastigheten = 0,5 # flaggor som används för att signalera spel status is_displaying_pattern = Falskt är_won_curr ent_level = False is_game_over = False # game state current_level = 1 current_step_of_level = 0 pattern = def initialize_gpio (): GPIO.setmode (GPIO. BOARD) GPIO.setup (LIGHTS, GPIO. OUT, initial = GPIO. LOW) GPIO. setup (BUTTONS, GPIO. IN, pull_up_down = GPIO. PUD_DOWN) för i inom intervall (3): GPIO.add_event_detect (BUTTONS , GPIO. FALLING, verify_player_selection) def verify_player_selection (channel): global current_step_of_level, current_velvel, current_ is_game_over om inte is_displaying_pattern och inte is_won_current_level och inte is_game_over: flash_led_for_button (channel) if channel == BUTTONS [pattern [current_step_of_level]: current_step_of_level += 1 if current_step_of_level> = current_ is_vel_ = current_store_stor_intern_stor flash_led_for_button (button_channel): led = LIGHT [BUTTONS.index (button_channel)] GPIO.output (led, GPIO. HIGH) time.sleep (0.4) GPIO.output (led, GPIO. LOW) def add_new_color_to_pattern (): global is_won_current_ byracka rent_step_of_level is_won_current_level = False current_step_of_level = 0 next_color = random.randint (0, 2) pattern.append (next_color) def display_pattern_to_player (): global is_displaying_pattern is_displaying_pattern = True GPIO. TSp (in) L: GPIO.output (LIGHTS [pattern , GPIO. HIGH) time.sleep (speed) GPIO.output (LIGHTS [pattern , GPIO. LOW) time.sleep (speed) is_displaying_pattern = False def wait_for_player_to_repeat_pattern. GPIO.output (LIGHTS, GPIO. LOW) def send_data (poäng): lcd.text ('Slut på spelet', 1) lcd.text ('Vi ses snart!', 2) datestr = str (datetime. nu ()) medan True: print (datestr) print (score) data = {'Date': datestr, 'Score': score} resultat = firebase.post ('/scores/', data) print (resultat) om poäng> 2: status = 'Någon har gjort' +(str (poäng))+'on'+datestr+'!' api.update_status (status = status) break def start_game (): while True: add_new_color_to_pattern () display_pattern_to_player () wait_for_player_to_repeat_pattern () if is_game_over: send_data (current_level - 1) print ("Game Over! poäng är"} färger!.format (current_level - 1)) sleep (2) print ("Tack för att du spelade! / n") lcd.text ('', 1) lcd.text ('', 2) break time.sleep (2) def start_game_monitor (): t = threading. Thread (target = start_game) t.daemon = True t.start () t.join () def main (): try: os.system ('cls' if os.name == 'nt 'annat' klart ') tryck ("Börja ny omgång! / n") initialisera_gpio () start_spel_monitor () slutligen: GPIO.cleanup () om _name_ ==' _main_ ': main ()

Steg 5: IOT App Watson på IBM Bluemix [del ett]

Konfigurera Blumix IoT -tjänst

1. Konfigurera en Gateway -enhetstyp
2. Konfigurera en enhet

Utför steg 1 och 2 tre gånger. En RPi är för en sektion (säkerhet/försvar/underhållning)

Ställ in Node-Red

Kör nod-rött

nodröd start

1. Gå till hanteringspaletten i hamburgermenyn (högst upp till höger)

2. Ladda ner följande pallar

   1. nod-röd-instrumentpanel
   2. node-red-contrib-firebase
   3. nod-röd-bidrag-ibm-watson-iot

Steg 6: Röd nodflöde

Ladda ner filerna och exportera till din nod-röda.

Säkerhetsnod-röd

ingen

Försvar Rpi Node-Red

laserturret.txt

Underhållning Rpi Node-Red

• underhållning rpi flow.txt
• ldr rpi flow.txt

IBM Bluemix Node-Red