Sistemul de Securitate Smart este un dispozitiv de alarma bazat pe Arduino Nano si ESP32-CAM, care detecteaza intrusi prin senzori IR, emite alarma sonora prin buzzer, afiseaza statusul pe un LCD 1602 si transmite imagini live prin WiFi catre orice dispozitiv conectat in retea.

Ideea proiectului porneste din dorinta de a construi un sistem de securitate accesibil si functional, care sa demonstreze practic comunicarea I2C, controlul GPIO, utilizarea intreruperilor si integrarea unui modul WiFi cu camera.

Proiectul este util deoarece:

• detecteaza automat prezenta intrusilor prin senzori IR cu raza reglabila;
• emite alarma sonora imediata prin buzzer pasiv cu ton configurabil;
• afiseaza in timp real statusul sistemului pe display LCD 1602;
• transmite imagini live prin WiFi accesibile de pe orice browser;
• detecteaza zgomote suspecte prin senzorul de microfon.

Ipoteza: Credem ca un sistem de detectie bazat pe senzori IR combinat cu o camera WiFi va oferi o solutie de securitate mai completa decat un sistem doar cu senzori, deoarece furnizeaza atat detectie imediata cat si dovada vizuala a evenimentului detectat.

Sistemul este compus din doua unitati principale: Arduino Nano ca unitate de control central si ESP32-CAM ca modul de supraveghere video. Arduino Nano primeste semnale de la senzorii IR si microfon, controleaza buzzerul si actualizeaza LCD-ul prin I2C. ESP32-CAM ruleaza independent un server web care transmite imagini live prin WiFi.

Schema bloc a sistemului:

Modulele principale ale proiectului sunt:

• Unitatea de control - Arduino Nano: citeste senzorii IR si microfonul prin GPIO, controleaza buzzerul si actualizeaza LCD-ul prin I2C.
• Modulul de detectie - Senzori IR x2: detecteaza obstacole/persoane in raza de 5-25cm, reglabila prin potentiometru. Conectati pe pinii D2 si D3.
• Modulul de alarma - Buzzer pasiv: emite ton de alarma la 1000Hz prin functia tone() cand se detecteaza intrusi.
• Modulul de afisare - LCD 1602 I2C: afiseaza statusul sistemului prin comunicare I2C la adresa 0x27.
• Modulul video - ESP32-CAM: ruleaza un server web cu stream video live accesibil prin browser la adresa IP locala.
• Modulul de detectie sunet - Microfon MH: detecteaza zgomote suspecte, reglabil prin potentiometru.

Senzorii IR folosesc un LED emitator infrarosu si un receptor pentru a detecta obstacolele prin reflectia luminii IR. Distanta de detectie este reglabila intre 5-25cm prin potentiometrul albastru de pe placheta. Senzorul da semnal LOW cand detecteaza un obstacol si HIGH cand nu detecteaza nimic.

Observatie: Senzorii sunt sensibili la lumina ambianta intensa. Se recomanda pozitionarea lor ferita de surse de lumina directa.

LCD-ul foloseste modulul PCF8574 (QAPASS) pentru comunicare I2C, reducand numarul de fire de la 16 la 4. Adresa I2C implicita este 0x27. Potentiometrul albastru de pe modulul I2C regleaza contrastul ecranului.

ESP32-CAM ruleaza firmware CameraWebServer care expune un server HTTP pe portul 80. Camera OV2640 captureaza imagini JPEG transmise in streaming. Modulul se conecteaza automat la reteaua WiFi configurata si expune interfata web la adresa IP alocata de router (banda 2.4GHz obligatorie).

#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
 
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(2, INPUT);   // senzor IR 1
  pinMode(3, INPUT);   // senzor IR 2
  pinMode(7, INPUT);   // microfon
  pinMode(8, OUTPUT);  // buzzer
 
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Sistem gata!");
}
 
void loop() {
  int ir1 = digitalRead(2);
  int ir2 = digitalRead(3);
 
  lcd.setCursor(0, 1);
  if (ir1 == LOW || ir2 == LOW) {
    lcd.print("INTRUZ DETECTAT!");
    tone(8, 1000);
  } else {
    lcd.print("Totul OK...     ");
    noTone(8);
  }
  delay(200);
}

• GPIO - citire senzori IR si microfon, control buzzer
• I2C - comunicare cu LCD 1602 prin modulul PCF8574
• UART - comunicare seriala pentru debug si programare ESP32-CAM
• PWM - generare ton buzzer pasiv prin functia tone()
• Intreruperi - (planificat) folosirea intreruperilor hardware pe pinii D2/D3

Metrici atinse pana in prezent:

• Detectie intrusi functionala cu timp de raspuns sub 200ms
• Alarma sonora la 1000Hz activa simultan cu detectia
• LCD actualizeaza statusul in timp real
• Stream video ESP32-CAM accesibil prin browser pe reteaua locala
• Sistem testat si functional pe breadboard

TODO - va fi completat la finalul proiectului.

TODO - se va adauga arhiva proiectului dupa finalizare.

Link repository Git: TODO

• Datasheet ESP32
• Datasheet ATmega328P
• Datasheet PCF8574 (modul I2C LCD)

• Laboratorul 0: GPIO - PM OCW
• Laboratorul 1: UART - PM OCW
• Laboratorul 2: Intreruperi - PM OCW
• Laboratorul 3: Timere. PWM - PM OCW
• Laboratorul 6: I2C - PM OCW
• Biblioteca LiquidCrystal I2C
• Arduino ESP32 - Espressif