Sistem de Securitate Inteligent cu Cameră ESP32-CAM
Introducere
Proiectul realizat constă într-un sistem de securitate inteligent bazat pe microcontrolerul ATmega328P Xplained Mini și un modul ESP32-CAM. Sistemul utilizează mai mulți senzori pentru detectarea unei posibile intruziuni și permite armarea sau dezarmarea prin introducerea unui cod PIN folosind o tastatură matrix 4×3.
Scopul proiectului este realizarea unui sistem de alarmă low-cost, modular și extensibil, care poate fi utilizat pentru protejarea unei încăperi, a unui birou sau a unui spațiu restricționat.
Ideea proiectului a pornit de la combinarea mai multor metode de detectare:
detectarea mișcării folosind un senzor PIR; detectarea întreruperii unei bariere laser folosind un LDR și un modul laser; activarea unei camere ESP32-CAM atunci când alarma este declanșată.
În momentul detectării unei intruziuni, sistemul:
activează o alarmă sonoră; semnalizează vizual starea alarmei; afișează informații pe un LCD I2C; trimite un semnal de trigger către ESP32-CAM.
Considerăm că proiectul este util deoarece:
oferă o soluție accesibilă pentru securitate; poate fi extins ușor cu funcționalități IoT; combină mai multe tehnologii embedded; reprezintă o aplicație practică pentru învățarea sistemelor embedded și a comunicației între module hardware.
Descriere Generală
Sistemul este împărțit în două componente principale:
Modulul principal de control: ATmega328P Xplained Mini; gestionează senzorii, tastatura și logica alarmei. Modulul de cameră: ESP32-CAM; primește un semnal de trigger și activează camera.
Schema bloc a sistemului
Modul de funcționare
Sistemul funcționează în două stări:
dezarmat; armat.
Utilizatorul introduce un cod PIN folosind tastatura matrix pentru armarea sau dezarmarea sistemului.
După armare, microcontrolerul monitorizează:
senzorul PIR; sistemul laser + LDR.
Dacă este detectată:
mișcare; sau întreruperea razei laser,
sistemul:
activează alarma sonoră; aprinde LED-ul roșu; afișează cauza alarmei pe LCD; trimite semnal către ESP32-CAM.
Hardware Design
Componente utilizate
| Componentă | Rol |
|---|---|
| ATmega328P Xplained Mini | microcontroler principal |
| ESP32-CAM | modul cameră și WiFi |
| LCD 16×2 I2C | afișare informații |
| PIR HC-SR501 | detectare mișcare |
| LDR | detectare lumină |
| modul laser | realizare barieră laser |
| keypad matrix 4×3 | introducere cod PIN |
| buzzer activ | alarmă sonoră |
| LED verde | stare dezarmat |
| LED roșu | stare alarmă |
| rezistențe 220Ω | limitare curent LED |
| rezistență 10kΩ | divizor LDR |
| breadboard și fire | conexiuni |
Conexiuni Hardware
| Pin ATmega328P | Componentă |
|---|---|
| A0 | LDR |
| A1 | Keypad C1 |
| A2 | Keypad C2 |
| A3 | Keypad C3 |
| A4 | LCD SDA |
| A5 | LCD SCL |
| D2 | PIR |
| D3 | buzzer |
| D4 | LED verde |
| D5 | LED roșu |
| D6 | laser |
| D7 | Keypad R1 |
| D8 | Keypad R2 |
| D9 | Keypad R3 |
| D10 | Keypad R4 |
| D13 | trigger ESP32-CAM |
Schema Tastaturii Matrix
C1 C2 C3 R1 1 2 3 R2 4 5 6 R3 7 8 9 R4 * 0 #
Software Design
Mediu de dezvoltare
Pentru dezvoltarea firmware-ului s-au utilizat:
Visual Studio Code; PlatformIO; framework Arduino.
Concluzii
Proiectul demonstrează integrarea mai multor senzori și module hardware într-un sistem embedded funcțional de securitate.
Utilizarea tastaturii matrix permite implementarea unui sistem simplu de autentificare bazat pe cod PIN, iar integrarea modulului ESP32-CAM permite extinderea proiectului către aplicații IoT și supraveghere video.
Download
Arhiva proiectului :
Jurnal
Etapa 1
alegerea conceptului proiectului; selectarea componentelor hardware.
Etapa 2
realizarea conexiunilor hardware;
Bibliografie / Resurse
Resurse Hardware
Datasheet ATmega328P Datasheet ESP32-CAM Datasheet HC-SR501 PIR Datasheet LCD 16×2 I2C
Resurse Software
