Fjernbetjening og fotoovervågning over MQTT: 8 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Hej.

I dag vil jeg gerne tale om, hvordan man laver et fjernbetjenings- og overvågningssystem, der f.eks. Kan bruges til at styre garageporte, belysning, varme, trykstyring, temperatur og mange andre parametre. Men hovedfunktionen i dette system er, at du eksternt kan modtage fotos fra et fjernt objekt. Inden du begynder historien, et kort forord. Engang ville jeg lave et fotoovervågningssystem ved hjælp af et kompatibelt Arduino M0-SD-kort, et VC0706-kamera og et 3G/GPRS/GSM/GPS-skjold til Arduino. Det Arduino M0 -SD kompatible kort blev valgt blandt de betingelser, som det er meget let at programmere (ligesom Arduino UNO), driftsspændingen er 3,3V - dette er meget praktisk til at arbejde med VC0706 kameraet, en stor mængde ROM og RAM, flere porte UART, en separat virtuel port på USB, men den største fordel er tilstedeværelsen af et micro SD -stik direkte på kortet (Det er meget bekvemt at gemme store mængder data, såsom billeder).

3G/GPRS/GSM/GPS-skjold til Arduino er meget praktisk til brug med et kompatibelt Arduino M0-SD-kort. Der er flere biblioteker på Internettet samt mange eksempler på at arbejde med dette skjold. Dataoverførselshastigheden (3G) er meget højere end konventionelle GPRS -skærme (især praktisk til overførsel af billeder). Tilgængelighed af GPS -modul er en ekstra fordel.

Jeg valgte en billetpris fra en mobiloperatør til data (fotos) transmission over internettet. Men spørgsmålet opstod: hvordan man overfører data? MMS? FTP? Hvordan får jeg en meddelelse om modtagelse af data (foto)? Som et resultat kom jeg til beslutningen om at sende data (fotos) til e-mail og se breve gennem applikationen installeret på en mobiltelefon. Det viste sig at være meget praktisk!:-) Det færdige projekt kan ses på dette link.

Der er også et lignende projekt for Arduino UNO som reference.

Derefter besluttede jeg at udvide funktionaliteten af min enhed. Tilføj f.eks. Muligheden for at styre lysdioder (selvom mulighederne i virkeligheden er meget bredere). E-mail til dette er ikke særlig velegnet. SMS -indstilling er dyr og ubehagelig. Og så lærte jeg om MQTT. Jeg vil ikke beskrive, hvad han er. Lad mig bare sige: Dette er en virkelig sej ting!:-) Ved hjælp af MQTT kan du ikke kun udveksle meddelelser, men også binære filer (billeder). I applikationen til telefonen kan du nemt oprette din egen grænseflade.

Jeg ledte efter eksempler på implementering af MQTT -protokollen til mit 3G/GPRS/GSM/GPS -skjold (SIM5320) og fandt desværre ikke den implementering, jeg havde brug for. Men det forlod mig ikke alene. Jeg besluttede at selvstændigt implementere den nødvendige funktionalitet. Som et resultat lykkedes det mig at oprette en enhed, der er styret (angivet med tre lysdioder) over MQTT fra en applikation installeret på en mobiltelefon, og også sender et foto til telefonen på kommando fra telefonen. (Jeg vil fortælle dig en hemmelighed, at jeg ikke har set eksempler på at sende billeder gennem MQTT-mægleren før og gjorde det for første gang. Og da det lykkedes mig at overføre det første billede, var jeg enormt glad!:-)) Og så jeg foreslår at gå direkte til det første trin - en liste over nødvendige komponenter.

Trin 1: Liste over komponenter

Vi har brug for de næste komponenter:

1) Arduino M0-SD kompatibel.

2) TTL-kamera VC0706.

3) 3G/GPRS/GSM/GPS -skjold til Arduino.

4) Røde, grønne, gule lysdioder, 3 modstande (100-500 Ohm), ledninger, stiftvinkelstik med 2,54 mm stigning.

5) AC-DC strømadapter (6V 1A), 3G antenne osv.

Trin 2: Forberedelse af kamera

Kameraet har en RS-232-udgang til direkte forbindelse til en pc. Det er nødvendigt at fjerne MAX232 (RS-232 konverter) og lukke kontaktpuderne mellem de tilsvarende ben 7-10 (TX), 8-9 (RX).

Det seks-leder kabel, der fulgte med kameraet, skal laves lidt om:

• Fjern de to ledninger fra stikket.
• Omarranger de røde (+ 5V) og sorte (GND) ledninger som vist på figuren.

På de bare ender af ledningerne skal der være lodde spidser som "hun".

Trin 3: Forberedelse af kompatibel Arduino M0-SD

Som allerede nævnt er den kompatible Arduino M0-SD hardware og software kompatibel med den originale Arduino M0, men den har også et indbygget microSD-stik til tilslutning af et hukommelseskort.

For at slutte kameraet til det kompatible Arduino M0-SD på kortet er det nødvendigt at lodde det vinklede stik til terminalerne TXD, RXD (stik X6) som vist på figuren. Denne port matcher "Serien".

Hvide (Camera RX) og gule (Camera TX) ledninger fra kameraet skal forbindes henholdsvis til terminalerne på TXD og RXD (stik X6) som vist på figuren.

Trin 4: Forberedelse af 3G/GPRS/GSM/GPS Shield SIM5320

Inden du installerer et sim -kort i stikket, skal du deaktivere anmodningen om PIN -kode. Installer derefter SIM-kortet i åbningen på undersiden af brættet som vist i figuren. To jumpere skal installeres i positionen RX-1 (D1), TX-0 (D0).

Trin 5: Hardware -samling

Hardware -samling består af flere enkle operationer:

• For at styre LED'erne skal du først lodde et lille design af LED'er og strømbegrænsende modstande (100-500 Ohm) som vist på figuren. Vær opmærksom på LED'ernes polaritet - anoden skal loddes til modstandene (+). For at reducere lysdiodernes parasitære eksponering lavede jeg en sort skærm af almindeligt pap.
• С Tilslut lysdioderne og kameraet til et kompatibelt Arduino M0-SD-kort som vist i diagrammet. Kameraets strømforsyning (rød ledning "+ 5V" og sort ledning "GND") skal tages fra terminalerne "+ 5V" og "GND" fra stikket. Du kan også bruge et vinkelstik til dette.
• Derefter tilsluttes 3G/GPRS/GSM/GPS-skjoldet til det kompatible Arduino M0-SD-kort. Glem ikke at tilslutte en 3G -antenne.

Trin 6: Indstilling af MQTT Broker

Jeg valgte en meget praktisk og overskuelig www.cloudmqtt.com som MQTT -mægler. Det giver gratis test. Det er også muligt at modtage og sende beskeder direkte på webstedet.

Opsætningsproceduren er som følger:

1. Tilmeld dig online.
2. Tryk på knappen "Opret ny forekomst".
3. Indstil navnet, f.eks. "MqttCamera".
4. Tryk på knappen "Vælg region". Vælg f.eks. "US-East-1 (Northern Virginia)".
5. Tryk på knappen "Review".
6. Tryk på knappen "Opret forekomst". Se meddelelsen "Instansen blev oprettet".
7. Klik på "MqttCamera".
8. Husk oplysninger: Server, bruger, adgangskode, port, API -nøgle (vi har brug for dem i 7. og 8. trin).
9. Derefter kan du gå til vinduet "WEBSOCKET UI", hvor du kan teste og fejlsøge, se og sende meddelelser (vi skal bruge dette vindue i det næste trin).

Trin 7: MQTT Dash App

For at oprette et kontrolpanel i en mobiltelefon valgte jeg en meget brugervenlig og overskuelig MQTT Dash-app.

Installer appen MQTT Dash på din telefon, og foretag følgende indstillinger:

1. Åbn applikationen.
2. Klik på (+) i MQTT -vinduet for at tilføje et nyt kontrolpanel.
3. Udfyld de nødvendige felter i det vindue, der vises, f.eks.: Navn (f.eks. MqttCamera), Adresse, Port, Brugernavn, Brugeradgangskode (Tag data fra trin 6).
4. Når du har udfyldt felterne, skal du klikke på disketteikonet (operation "Gem").
5. Klik på linjen "MqttCamera" i vinduet med listen over kontrolpaneler.
6. I vinduet på kontrolpanelet, der åbnes, skal du klikke på pilikonet for at indlæse metrics.
7. Klik derefter på knappen "ABONNER OG VENT PÅ METRICEN" i pop-up-vinduet.
8. Åbn en konto på en personlig computer i en MQTT-mægler (se det foregående trin), åbn vinduet "WEBSOCKET UI", indstil emnet "metrics/exchange" i vinduet "Send besked", og optag teksten fra vedhæftede metrics.txt -fil i vinduet "Besked", klik på knappen "Send".
9. Vent 10 sekunder, sørg for, at metricen er modtaget i telefonen, og kontrolpanelet er opdateret.

Derefter kan du fortsætte med at programmere kompatibel Arduino M0-SD.

Trin 8: Programmering og arbejde

Inden du programmerer kompatibel Arduino M0-SD, skal du installere alle de nødvendige biblioteker (pubsubclient-master, TinyGSM-master) på computeren, som jeg citerede nedenfor. Disse biblioteker blev lidt ændret til at fungere med et kompatibelt Arduino M0-SD-kort, et VC0706-kamera og et 3G/GPRS/GSM/GPS SIM5320-skjold.

Du skal tilslutte dit kabel og strømforsyning (6V 1A til strømforsyning af 3G/GPRS/GSM/GPS-skjold) til det kompatible Arduino M0-SD.

Start Arduino IDE. I Arduino skal IDE vælge: Værktøjs-> Kort: Arduino M0 Pro (indbygget USB-port).

Åbn skitsen MqttCamera.ino. Udfyld felterne: Brugernavn, Brugeradgangskode, API -nøgle, Port, Server (Tag data fra trin 6).

Åbn vinduet Serial Monitor.

Upload skitse. Jeg beskriver ikke detaljeret programmeringsproceduren (der er nok instruktioner på Internettet).

Efter vellykket indlæsning og korrekt montering skulle følgende oplysninger blive vist i vinduet Serial Monitor:

VC0706 kamera + Arduino M0 + SIM5320 + MQTT

Kamera init… version: ----------------- VC0703 1.00 Ctrl infr eksisterer Brugerdefineret sensor 525 ----------------- succes ! Initialiserer modem … Modem: AT+CGMM SIMCOM_SIM5320E Venter på netværk … OK Opretter forbindelse til internet OK Opretter forbindelse til 3.83.68.228 mislykkes Opretter forbindelse til 3.83.68.228 OK Ping: 0

Linjen "Ping: XX" er en periodisk besked fra den kompatible Arduino M0-SD til serveren. I stedet for disse oplysninger kan du sende ADC -målinger, inputstatus og mere.

I MQTT Dash -appen skal du klikke på ikonerne for pærerne (LED_GUL, LED_GREEN, LED_RØD) - tænde/slukke. Se i vinduet på den serielle skærm - der skulle være oplysninger om noget lignende:

LED_GUL Tændt

LED_YELLOW_Off LED_GREEN Til LED_GREEN slukket LED_RED Til LED_RED Fra

Klik på kameraikonet - send kommandoen "SHOOT" og vent et stykke tid. Følgende oplysninger skal vises i vinduet Serial Monitor:

Start skydning!

Billedet taget! opret IMAGE332-j.webp

Og efter et stykke tid (5-10 sekunder) i vinduet "VIS BILLED" skal der vises foto.

Til demonstrationen dirigerede jeg VC0706 -kameraet til lysdioderne, så du kan se deres status, efter at jeg har skiftet dem på en vilkårlig måde. Men i reel brug kan du rette kameraet til et værelse, dør, gade, port, bil osv. (Selvfølgelig skal du tage lovens krav i betragtning). Som en demonstration præsenterer jeg flere skærmbilleder fra en mobiltelefon, hvor lysdiodernes installerede og faktiske tilstande vises.

Jeg håber, at min instruktion var interessant og nyttig for dig. Jeg vil blive glad for din feedback og kommentarer. I mine planer om at udvikle min enhed og dele nye innovationer med jer. Tak fordi du kiggede med!