Construa um detector de movimento baseado em IoT usando Cayenne

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É apresentado aqui um sistema de segurança baseado em sensor de movimento usando Cayenne e Arduino Uno. Cayenne é a plataforma mais simples e fácil para os sistemas da Internet das Coisas (IoT). Ele permite que você conecte placas comuns como Raspberry Pi, Arduino e LoRa, e não requer muita codificação, exceto algumas edições em códigos prontamente disponíveis. O código (esboço) é gerado automaticamente pelo Cayenne e, portanto, não há código adicional fornecido para este projeto.

Circuito e trabalho

O diagrama do circuito do sistema de alerta de segurança baseado em sensor de movimento é mostrado na Fig. 1. Ele é construído em torno da placa Arduino Uno (Board1), relé de comutação única de 5V, sensor de movimento PIR e alguns outros componentes.

Fig. 1: Diagrama do circuito do sistema de alerta de segurança baseado em sensor de movimento
Fig. 1: Diagrama do circuito do sistema de alerta de segurança baseado em sensor de movimento

Para baixar o código fonte; Clique aqui

Monte os componentes em uma placa de ensaio ou placa vertical, conforme o diagrama de circuitos. O protótipo do autor com circuito de relé conectado a uma placa de circuito impresso é mostrado na Fig. 2.

Fig. 2: protótipo do autor
Fig. 2: protótipo do autor

Configuração e teste de Cayenne

  1. Aberto https://developers.mydevices.com/cayenne/signup/ e crie uma conta usando um endereço de email válido.
  2. Escolha um dispositivo para iniciar. Nesse caso, certifique-se de selecionar Arduino como o dispositivo (Fig. 3).
  3. Adicione a biblioteca Cayenne ao Arduino na opção de configuração do Arduino.
  4. Após selecionar o Arduino, você verá uma lista de placas do Arduino; selecione Conexão USB do Arduino Uno®Serial ®Esboço (Fig. 4). O código será gerado automaticamente. Nomeie o código; nesse caso, é Serial_USB_Code.ino. Copie e cole esse código no Arduino IDE.
  5. Conecte a placa Arduino Uno ao PC / laptop usando o cabo USB e selecione a placa e a porta COM adequadas no menu Ferramentas no Arduino IDE.
  6. Faça o upload do código Serial_USB_Code.ino para a placa Arduino.
  7. Para conexão serial USB, execute um script no prompt de comando para que a placa seja conectada ao Cayenne via USB e PC. Isso fornece uma conexão com a Internet para a placa, que já está presente no PC com Windows.
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Fig. 3: Seleção de dispositivo em Cayenne
Fig. 3: Seleção de dispositivo em Cayenne
Fig. 4: Seleção do painel
Fig. 4: Seleção do painel

Para executar scripts, vá para a pasta Arduino®Libraries®Cayenne®Extras®Scripts e anote o endereço na barra de endereços.

Em seguida, abra o prompt de comando e use este endereço para navegar pela mesma pasta usando o comando cd. Após acessar a pasta Scripts, execute o seguinte script no prompt de comando:

cayenne-ser.bat –c COM5

Aqui, COM5 é a porta de comunicação do PC em que a placa Arduino está conectada. A Fig. 5 mostra a navegação da pasta Scripts e o script com prompt de comando no terminal.

Este script também está disponível na pasta Scripts – você pode encontrar o endereço usando a barra de endereços. Digite o script acima (para PC com Windows) e pressione Enter. Em alguns segundos, a placa se conectará a Cayenne através do PC e da Internet no prompt de comando, conforme mostrado na Fig. 5.

Fig. 5: Arquivo de lote no terminal
Fig. 5: Arquivo de lote no terminal

Assumimos que a conexão com a Internet do PC já está ativada. Se você tiver problemas para navegar para a pasta Scripts e o script, siga as instruções fornecidas no esboço gerado para a conexão serial. Depois que a placa for conectada, você notará que o status no navegador mostra que a placa foi conectada com sucesso. A Fig. 4 mostra que Cayenne está aguardando a conexão da placa.

Depois de conectado com sucesso, você pode controlar seu circuito a partir da plataforma Cayenne no PC ou usando o aplicativo Cayenne no dispositivo Android. No nosso caso, o circuito consiste em um sensor de movimento PIR e um relé conectado aos pinos 3 e 4 do Arduino, respectivamente (Fig. 1).

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A Fig. 6 mostra a página inicial do painel Cayenne. Vá para Adicionar novo… ®Dispositivos e Widgets. Na lista de widgets, selecione Actuator®Relay® Relay Switch® Insira as configurações (Fig. 7).

Fig. 6: Seleção do widget
Fig. 6: Seleção do widget
Fig. 7: Configurações do relé
Fig. 7: Configurações do relé

Dê um nome ao seu widget (Relay Switch, nesse caso) e selecione Virtual em Connectivity. Defina 1 em Canal – o mesmo que o definido no código-fonte.

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Em seguida, selecione Choose Widget, um ícone de lâmpada para o seu widget e clique em Add Actuator.

Siga os mesmos passos para o sensor de movimento PIR. Selecione Movimento em Dispositivos e sensores de widgets. Dê um nome ao seu widget (Digital Motion Sensor, neste caso). Defina 0 em Canal para o sensor de movimento e clique em Adicionar atuador.

Os dois widgets agora são adicionados ao painel Cayenne (Fig. 8).

Fig. 8: Widgets no painel Cayenne
Fig. 8: Widgets no painel Cayenne

Em seguida, carregue o esboço combinado_code.ino na placa do Arduino para controlar o relé e o sensor. No entanto, antes de fazê-lo, pare o comando em execução no terminal, digitando o comando Q, seguido da tecla Enter (Fig. 5).

Abra o código-fonte combinado_code.ino do Arduino IDE. Este código é gerado combinando o código gerado para cada widget. Neste código, defina o nome de usuário, a senha e o ID do cliente do protocolo MQTT (Transporte de Telemetria de Enfileiramento de Mensagens), conforme definido no código Serial_USB_Code.ino. Selecione a placa e a porta COM adequadas no menu Ferramentas, e compile e faça o upload do código combinado_code.ino na placa Arduino.

Novamente, execute o comando cayenne-ser.bat para conectar a placa Arduino Uno ao Cayenne.

Abra o painel Cayenne para controlar o relé e o sensor através do site. O mesmo pode ser feito usando o aplicativo Cayenne em um smartphone.

Há outro recurso no Cayenne para ativar a função Trigger em caso de emergência ou para enviar um alerta de segurança. A ativação da função Trigger enviará um alerta SMS para o número do celular ou e-mail em caso de emergência. Para isso, adicione um número de celular prefixado com o código do país, conforme mostrado na Fig. 9.

Fig. 9: Configurações do gatilho
Fig. 9: Configurações do gatilho

Se o sensor PIR detectar um ser humano em movimento através do Arduino Uno, o sistema notificará você (destinatário). Você pode fornecer o número de celular ou endereço de email do destinatário.

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Baixar Pasta de origem

Depois de receber um alerta por telefone celular ou e-mail, você pode ligar a lâmpada através do interruptor do relé no painel Cayenne.

Existem muitos outros recursos e configurações disponíveis no Cayenne. É uma plataforma interessante e útil para sistemas de alerta, da vigilância ao rastreamento de ativos usando dispositivos eletrônicos adequados e a Internet.


Rahul R. Tribhuwan é sócio da Samyakk Technology, Aghur, Aurangabad



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