JSS2 Smart House Security Lab
Loading...
JSS2 Smart House Security Lab

MISJA BEZPIECZEŃSTWA ROBOTYKI 002

Laboratorium Inteligentnego Domu z Dwiema Strefami

TRYB SYMULACJI

BRIFING MISJI · ROBOTYKA JSS2

Czy dom może wydawać różne ostrzeżenia w zależności od tego, jak blisko znajduje się ktoś obcy?

Dzisiaj ulepszymy nasz inteligentny dom, tworząc dwustrefowy system zabezpieczeń.

WYKRYJOSTRZEŻENIECHROŃ
OBRAZ KONCEPCYJNY AI
150cm
002BUDOWA TERENOWA

01 · DOŚWIADCZENIE

Doświadcz trzech stanów

Przesuń symulowanego odwiedzającego. Ten panel jest ilustracyjny — nie jest to połączenie na żywo z Arduino.

150 cm

ODCZYT SYMULOWANY

PANEL BEZPIECZEŃSTWANORMAL
150cm

Monitoring · system ready

NORMALNYPowyżej 100 cm · LED wyłączony · cisza
OSTRZEŻENIE50–100 cm · LED miga · cisza
NIEBEZPIECZEŃSTWOPoniżej 50 cm · dioda LED zapalona · jeden sygnał dźwiękowy

Przekroczenie 100 cm resetuje następne podejście.

02 · ULEPSZENIE INŻYNIERYJNE

Co sprawia, że ta wersja jest bardziej zaawansowana?

Inżynierowie ulepszają projekty, dodając bardziej inteligentne decyzje.

JSS1

Jeden prosty próg

  • Jedna odległość detekcji
  • LED włączony lub wyłączony
  • Jeden alert dla odwiedzającego
WYKRYTO
JSS2

Decyzje dwustrefowe

  • Dwa progi odległości
  • Trzy stany pracy
  • Migające ostrzeżenie + stałe niebezpieczeństwo
  • Zmienna pamięci zatrzymuje powtarzające się sygnały dźwiękowe
  • Automatyczny reset, gdy odwiedzający się oddala
50 cm100 cm

03 · ZESTAW

Poznaj komponenty

Każda część ma jedno jasno określone zadanie w systemie zabezpieczeń.

UNO

Arduino Uno

Kontroler, który podejmuje decyzje.

)))

Czujnik HC-SR04

Mierzy odległość za pomocą echa.

Dioda LED

Wizualnie sygnalizuje ostrzeżenie i niebezpieczeństwo.

◖

Buzzer

Wydaje krótki sygnał ostrzegawczy.

Płytka stykowa

Pozwala nam budować bez lutowania.

╱╲

Przewody połączeniowe

Przesyłają zasilanie i sygnały.

—▥—

Rezystor 220–330 Ω

Chroni diodę LED przed zbyt dużym prądem.

⌂

Tekturowy domek

Fizyczna obudowa projektu.

04 · NAJPIERW PLAN

Projekt zabezpieczeń

Czujnik musi być skierowany na zewnątrz i nie może być zasłonięty.

WEJŚCIEUCHWYT CZUJNIKADIODA LEDBRZECZYKAPRZYRYWKA ELEKTRONICZNA
Czujnik skierowany w stronę gościa
Dioda LED widoczna przy drzwiach
Brzęczyk pozostaje dostępny
Zostaw panel dostępu do płytki

05 · BUDOWA

Zbuduj fizyczny model domu

Ustabilizuj konstrukcję przed dodaniem elektroniki.

010203
  1. 01Zmierz i zaznacz tekturę.
  2. 02Wytnij ściany i otwór na drzwi.
  3. 03Połącz ściany i przymocuj dach.
  4. 04Przymocuj dom do stabilnej podstawy.
  5. 05Zostaw dostęp do elektroniki.
BEZPIECZEŃSTWO PRZEDE WSZYSTKIMUżywaj nożyczek lub nożyka modelarskiego ostrożnie, pod nadzorem osoby dorosłej.

06 · OKABLOWANIE CZUJNIKA

Podłącz czujnik ultradźwiękowy

HC-SR04 szacuje odległość, mierząc czas powrotu echa ultradźwiękowego.

HC-SR04
PIN CZUJNIKAARDUINO UNO
VCC5V
GNDGND
TRIGD9
ECHOD10

Koncepcja odległościtime × 0.0343 ÷ 2

07 · SYGNAŁ WIZUALNY

Podłącz diodę LED

Jedna lampka, trzy znaczące zachowania.

WYŁĄCZONA> 100 cmMIGANIE50–100 cmŚWIECI STALCIE< 50 cm
D13→220–330 Ω→Dłuższa nóżka diody LED
Krótsza nóżka diody LED→GND

Rezystor ogranicza prąd, aby dioda LED była bezpieczna.

08 · SYGNAŁ DŹWIĘKOWY

Podłącz brzęczek

Krótki dźwięk oznacza moment rozpoczęcia zagrożenia.

Buzzer +→D8
Buzzer −→GND
Częstotliwość1000 HzCzas trwania300 ms

Zapika raz, gdy obiekt po raz pierwszy znajdzie się poniżej 50 cm – nie będzie pikać w sposób ciągły.

09 · KONTROLA INTEGRACJI

Sprawdź cały obwód

Prześledź każde połączenie zasilania, sygnału i wspólną masę.

ARDUINO
UNO
HC-SR04
+
ZASILANIE CZUJNIKATRIG D9 · ECHO D10LED D13 + RESISTORBUZZER D8SHARED GND

Lista kontrolna połączeń

Odłącz zasilanie USB przed zmianą przewodów.

10 · LABORATORIUM PICTOBLOX

Wejdź do laboratorium PictoBlox

Wizualne bloki PictoBlox są naszą główną metodą programowania.

PICTOBLOX · STAGE MODE
⚑ILUSTRACJA INTERFEJSU
  1. 01Otwórz PictoBlox i wybierz Block Coding.
  2. 02Wybierz Arduino Uno.
  3. 03Połącz odpowiedni port COM.
  4. 04Wybierz Stage Mode.
  5. 05Prześlij oprogramowanie układowe, jeśli zostaniesz poproszony; nie odłączaj USB.
UCZCIWA NOTATKA INŻYNIERSKAEtykiety interfejsu różnią się w zależności od wersji. Użyj zamierzonej funkcji i przejdź do programu zapasowego, jeśli wymagany blok jest niedostępny.

11 · SKRZYNKA NARZĘDZIOWA BLOKÓW

Odkryj bloki programowania

Najpierw znajdź funkcję; dokładne etykiety mogą się różnić w zależności od wersji PictoBlox.

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

12 · ZMIENNA PAMIĘCI

Utwórz zmienną visitorAlerted

Ta niewielka pamięć zapobiega irytującemu, powtarzającemu się dźwiękowi sygnału Beep.

visitor
Alerted
0
0

To zbliżenie nie wywołało sygnału ostrzegawczego.

1

Sygnał ostrzegawczy wybrzmiał już w tym cyklu zbliżania.

↻

Gdy odwiedzający oddali się powyżej 100 cm, zresetuj wartość do 0 na potrzeby następnego zbliżenia.

13 · BUDOWANIE LOGIKI

Zbuduj dwustrefową logikę PictoBlox

Złóż zamierzoną logikę z bloków dostępnych w zainstalowanym rozszerzeniu.

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 · MAPA DECYZYJNA

Zwizualizuj schemat blokowy bezpieczeństwa

Pętla odczytuje, decyduje, sygnalizuje i powtarza.

START
↓
ODCZYTAJ ODLEGŁOŚĆ
↓
ODLEGŁOŚĆ > 100 CM?
YESDioda LED WYŁ. · reset
NOsprawdź 50 cm
≥ 50 CMMIGANIE LED · brak sygnału
< 50 CMDioda LED WŁ. · sygnał, jeśli 0
↻
POWTÓRZ

15 · TEST POLOWY

Przetestuj trzy strefy

Użyj linijki lub taśmy mierniczej przy prawdziwym domu. Te odczyty są tutaj symulowane.

150100500
150 cm
TEST A · 150 cmDioda LED WYŁ. · brzęczyk milczy · NORMALNIE
TEST B · 75 cmDioda LED miga · brzęczyka milczy · OSTRZEŻENIE
TEST C · 30 cmDioda LED świeci stale · jeden krótki sygnał · NIEBEZPIECZEŃSTWO

Cofnij się poza 100 cm, a następnie podejdź ponownie: nowy alert zostanie aktywowany.

16 · PLAN B

Brakuje bloków? Inżynierowie zawsze mają plan B!

To jest zapasowy kod Arduino C++ – nie jest to kod do wklejenia do wizualnego edytora blokowego.

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 odczytuje impuls echa.Wzór szacuje centymetry.visitorAlerted zapobiega powtarzającym się sygnałom.Użyj Arduino IDE lub innego kompatybilnego środowiska Arduino, aby go wgrać.

17 · PANEL DEBUGOWANIA

Rozwiązywanie problemów z systemem zabezpieczeń

Dobrzy inżynierowie zmieniają jedną rzecz, testują i obserwują wynik.

?

Blok czujnika niedostępny

Potwierdź Arduino Uno, wymagane rozszerzenie oraz obsługę trybu Stage Mode.

♪

Buzzer nie wydaje dźwięku

Sprawdź D8, GND, polaryzację, blok tonu lub użyj kodu zapasowego.

●

Dioda LED nie miga

Sprawdź D13, rezystor, polaryzację diody LED oraz warunek ostrzeżenia.

↻

System wydaje powtarzające się sygnały dźwiękowe

Ustaw visitorAlerted na 1 po sygnale; resetuj tylko powyżej 100 cm.

⟳

System nie resetuje się

Sprawdź odczyty i warunek większy niż 100 cm.

≈

Odczyty są niespójne

Sprawdź luźne przewody, kierunek czujnika, zasilanie i przeszkody.

18 · PODSUMOWANIE MISJI

Misja zakończona!

Zbudowałeś inteligentniejszy dom.

OBRAZ KONCEPCYJNY AI
NORMALNYniebieski monitoring
OSTRZEŻENIEbursztynowe miganie
NIEBEZPIECZEŃSTWOczerwony alert
  • Fizyczny dom zbudowany
  • Czujnik, dioda LED i buzzer podłączone
  • Logika PictoBlox złożona
  • Trzy stany przetestowane
  • Kopia zapasowa kodu Arduino gotowa
WYKRYJ→OSTRZEŻENIE→ALARM→RESETUJ

Wyjaśnij, w jaki sposób dwa progi odległości sprawiają, że ta wersja jest bardziej zaawansowana niż wersja JSS1.

01 / 19Użyj klawiszy ← → do nawigacji