JSS2 Smart House Security Lab
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JSS2 Smart House Security Lab

MISSIONE DI SICUREZZA ROBOTICA 002

Laboratorio Casa Intelligente a Due Zone

MODALITÀ SIMULAZIONE

BRIEFING DELLA MISSIONE · ROBOTICA JSS2

Può una casa dare avvisi diversi in base a quanto qualcuno è vicino?

Oggi aggiorneremo la nostra casa intelligente in un sistema di sicurezza a due zone.

RILEVAATTENZIONEPROTEGGI
IMMAGINE CONCEPT AI
150cm
002COSTRUZIONE SUL CAMPO

01 · L'ESPERIENZA

Sperimenta i tre stati

Sposta il visitatore simulato. Questa dashboard è illustrativa, non è una connessione Arduino in tempo reale.

150 cm

LETTURA SIMULATA

PANNELLO DI SICUREZZANORMAL
150cm

Monitoring · system ready

NORMALEOltre 100 cm · LED spento · silenzioso
AVVERTENZA50–100 cm · LED lampeggia · silenzioso
PERICOLOSotto i 50 cm · LED acceso · un bip

Oltre i 100 cm viene resettato l'avvicinamento successivo.

02 · UPGRADE INGEGNERISTICO

Cosa rende questa versione più avanzata?

Gli ingegneri migliorano i progetti aggiungendo decisioni più intelligenti.

JSS1

Una soglia semplice

  • Una distanza di rilevamento
  • LED acceso o spento
  • Un singolo avviso visitatore
RILEVATO
JSS2

Decisioni a due zone

  • Due soglie di distanza
  • Tre stati operativi
  • Avviso lampeggiante + pericolo fisso
  • La variabile di memoria interrompe i bip ripetuti
  • Reset automatico quando il visitatore si allontana
50 cm100 cm

03 · IL KIT

Scopri i componenti

Ogni componente ha un compito preciso nel sistema di sicurezza.

UNO

Arduino Uno

Il controller che prende le decisioni.

)))

Sensore HC-SR04

Misura la distanza utilizzando un eco.

LED

Mostra visivamente l'avviso e il pericolo.

◖

Buzzer

Emette il breve bip di pericolo.

Breadboard

Ci permette di costruire senza saldare.

╱╲

Cavi jumper

Trasportano alimentazione e segnali.

—▥—

Resistore da 220–330 Ω

Protegge il LED da un'eccessiva corrente.

⌂

Casa di cartone

L'involucro fisico del progetto.

04 · PIANIFICA PRIMA

Il progetto di sicurezza

Il sensore deve essere rivolto verso l'esterno e non deve esserci alcun ostacolo.

INGRESSOSUPPORTO SENSORELEDBUZZERVANO ELETTRONICA
Il sensore è rivolto verso il visitatore
Il LED è visibile vicino alla porta
Il buzzer rimane accessibile
Lascia un pannello di accesso per la scheda

05 · COSTRUZIONE

Costruisci la casa fisica

Rendi la struttura stabile prima di aggiungere l'elettronica.

010203
  1. 01Misura e segna il cartone.
  2. 02Taglia le pareti e l'apertura della porta.
  3. 03Unisci le pareti e fissa il tetto.
  4. 04Fissa la casa a una base stabile.
  5. 05Lascia l'accesso per l'elettronica.
LA SICUREZZA PRIMA DI TUTTOUsa le forbici o un taglierino con cura e sotto la supervisione di un adulto.

06 · CABLAGGIO DEL SENSORE

Collega il sensore ultrasonico

L'HC-SR04 stima la distanza misurando il tempo di un eco ultrasonico.

HC-SR04
PIN DEL SENSOREARDUINO UNO
VCC5V
GNDGND
TRIGD9
ECHOD10

Idea della distanzatime × 0.0343 ÷ 2

07 · SEGNALE VISIVO

Collega il LED

Una luce, tre comportamenti significativi.

SPENTO> 100 cmLAMPEGGIO50–100 cmACCESO FISSO< 50 cm
D13→220–330 Ω→Gamba lunga del LED
Gamba corta del LED→GND

La resistenza limita la corrente per proteggere il LED.

08 · SEGNALE ACUSTICO

Collega il buzzer

Un suono breve segna il momento in cui inizia il pericolo.

Buzzer +→D8
Buzzer −→GND
Frequenza1000 HzDurata300 ms

Emette un bip una sola volta quando l'oggetto entra per la prima volta sotto i 50 cm, non continuamente.

09 · VERIFICA DELL'INTEGRAZIONE

Verifica il circuito completo

Traccia ogni connessione di alimentazione, segnale e massa condivisa.

ARDUINO
UNO
HC-SR04
+
ALIMENTAZIONE SENSORETRIG D9 · ECHO D10LED D13 + RESISTORBUZZER D8SHARED GND

Checklist dei collegamenti

Scollega l'alimentazione USB prima di modificare i cavi.

10 · LABORATORIO PICTOBLOX

Entra nel laboratorio PictoBlox

I blocchi visivi di PictoBlox sono il nostro metodo di programmazione principale.

PICTOBLOX · STAGE MODE
⚑ILLUSTRAZIONE DELL'INTERFACCIA
  1. 01Apri PictoBlox e scegli Block Coding.
  2. 02Seleziona Arduino Uno.
  3. 03Connetti la porta COM corretta.
  4. 04Seleziona Stage Mode.
  5. 05Carica il firmware se richiesto; mantieni l'USB connesso.
NOTA DI INGEGNERIA ONESTALe etichette dell'interfaccia variano a seconda della versione. Usa la funzione desiderata e passa al programma di backup se un blocco richiesto non è disponibile.

11 · CASSETTA DEGLI ATTEZZI A BLOCCHI

Scopri i blocchi di programmazione

Trova prima la funzione; le etichette esatte potrebbero variare a seconda della versione di PictoBlox.

EVENTI
when green flag clicked
CONTROLLO
forever
if · then · else
wait 0.2 seconds
OPERATORI
distance > 100
distance ≥ 50
visitorAlerted = 0
VARIABILI
set visitorAlerted to 0
set visitorAlerted to 1
ESTENSIONE ARDUINO UNO
ultrasonic distance · TRIG 9 · ECHO 10
digital pin · HIGH / LOW
play tone on pin 8 · if available

12 · VARIABILE DI MEMORIA

Crea la variabile visitorAlerted

Questa piccola memoria evita un fastidioso beep ripetuto.

visitor
Alerted
0
0

Questo avvicinamento non ha attivato il beep di pericolo.

1

Il beep di pericolo è già avvenuto in questo ciclo di avvicinamento.

↻

Quando il visitatore si allontana oltre i 100 cm, resetta a 0 per l'avvicinamento successivo.

13 · COSTRUISCI LA LOGICA

Costruisci la logica a due zone di PictoBlox

Assembla la logica desiderata con i blocchi disponibili nell'estensione installata.

when green flag clicked
set [visitorAlerted] to [0]
set digital pin [13] to [LOW]
forever
read ultrasonic distance · TRIG 9 · ECHO 10
if distance > 100 then
LED LOW · visitorAlerted = 0
else if distance ≥ 50 then
LED HIGH → wait 0.2 → LOW → wait 0.2
else
LED HIGH
if visitorAlerted = 0
set visitorAlerted to 1 · play 1000 Hz for 0.3 s
wait 0.05 seconds

14 · MAPPA DECISIONALE

Visualizza il diagramma di flusso della sicurezza

Il ciclo legge, decide, segnala e ripete.

INIZIO
↓
LEGGI DISTANZA
↓
DISTANZA > 100 CM?
YESLED SPENTO · reset
NOcontrolla 50 cm
≥ 50 CMLED LAMPEGGIO · nessun beep
< 50 CMLED ACCESO · beep se 0
↻
RIPETI

15 · TEST SUL CAMPO

Testa le tre zone

Usa un righello o un metro con la casa reale. Queste letture sono simulate qui.

150100500
150 cm
TEST A · 150 cmLED SPENTO · buzzer silenzioso · NORMALE
TEST B · 75 cmLED lampeggia · buzzer silenzioso · AVVERTENZA
TEST C · 30 cmLED fisso · un beep breve · PERICOLO

Spostati oltre i 100 cm, poi riavvicinati: è consentito un nuovo avviso.

16 · PIANO B

Mancano i blocchi? Gli ingegneri hanno sempre un piano B!

Questo è il codice di backup in Arduino C++, non il codice da incollare nella tela a blocchi visivi.

smart_house_security.ino
const int trigPin = 9;
const int echoPin = 10;
const int ledPin = 13;
const int buzzerPin = 8;

bool visitorAlerted = false;

void setup() {
  pinMode(trigPin, OUTPUT);
  pinMode(echoPin, INPUT);
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
  digitalWrite(ledPin, LOW);
}

void loop() {
  long duration;
  float distance;

  digitalWrite(trigPin, LOW);
  delayMicroseconds(2);
  digitalWrite(trigPin, HIGH);
  delayMicroseconds(10);
  digitalWrite(trigPin, LOW);

  duration = pulseIn(echoPin, HIGH, 30000);

  if (duration == 0) {
    digitalWrite(ledPin, LOW);
    noTone(buzzerPin);
    visitorAlerted = false;
    delay(100);
    return;
  }

  distance = duration * 0.0343 / 2;

  if (distance > 100) {
    digitalWrite(ledPin, LOW);
    noTone(buzzerPin);
    visitorAlerted = false;
  } else if (distance >= 50) {
    digitalWrite(ledPin, HIGH);
    delay(200);
    digitalWrite(ledPin, LOW);
    delay(200);
  } else {
    digitalWrite(ledPin, HIGH);
    if (!visitorAlerted) {
      tone(buzzerPin, 1000, 300);
      visitorAlerted = true;
    }
  }

  delay(50);
}
pulseIn legge l'impulso di eco.La formula stima i centimetri.visitorAlerted evita beep ripetuti.Usa l'IDE di Arduino o un altro flusso di lavoro Arduino compatibile per caricarlo.

17 · DEBUG DECK

Risoluzione dei problemi del sistema di sicurezza

I bravi ingegneri cambiano una cosa, testano e osservano il risultato.

?

Blocco sensore non disponibile

Conferma Arduino Uno, l'estensione richiesta e il supporto per la Modalità Stage.

♪

Il buzzer non suona

Controlla D8, GND, polarità, blocco tono, oppure usa il codice di backup.

●

Il LED non lampeggia

Controlla D13, resistenza, polarità del LED e la condizione di avviso.

↻

Il sistema emette bip ripetutamente

Imposta visitorAlerted a 1 dopo il beep; resetta solo sopra i 100 cm.

⟳

Il sistema non si resetta

Controlla le letture e la condizione maggiore di 100 cm.

≈

Le letture sono incoerenti

Controlla cavi allentati, direzione del sensore, alimentazione e ostruzioni.

18 · DEBRIEFING DELLA MISSIONE

Missione completata!

Hai costruito una casa più intelligente.

IMMAGINE CONCEPT AI
NORMALEmonitoraggio blu
AVVERTENZAlampeggio ambra
PERICOLOallerta rossa
  • Casa fisica costruita
  • Sensore, LED e buzzer collegati
  • Logica PictoBlox assemblata
  • Tre stati testati
  • Codice Arduino di backup pronto
RILEVA→ATTENZIONE→AVVISO→RESET

Spiega come due soglie di distanza rendano questo sistema più avanzato rispetto alla versione JSS1.

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