Hola a tots/es

El meu nom és David i vinc a presentar-vos el meu projecte final, com vau veure en la PAC anterior, el meu projecte consisteix en un pany de porta amb un lector RFID, on amb l’ajuda de les targetes RFID un usuari amb una targeta d’accés podia obrir la porta. Doncs bé en el meu projecte final a part “d’empaquetar” tot el circuit per fer-ho més visual, el que he fet es afegir algunes funcionalitats per millorar la seva seguretat així com la seva personalització e interacció amb el sistema, en aquest cas com a element físic he afegit un teclat matriu de 4×4 on l’usuari podrà interactuar amb el pany, ja sigui per entrar al menú d’administrador com per introduir la clau d’accés.

En l’àmbit de codi he afegit al sistema principalment 2 modificacions importants; en primer lloc, ara hi ha doble autentificació, és a dir, ara l’usuari quan introdueixi una targeta RFID que disposa d’accés al sistema, a més a més, haurà d’introduir una clau d’accés, si ho fa bé, el sistema obrirà la porta, però si la clau és incorrecte, el sistema rebutjarà l’accés. I, en segon lloc, he afegit un panell d’administrador al sistema, on l’administrador podrà modificar la clau d’accés, amb l’ajuda de la pantalla LCD i el teclat matriu.

També he afegit altres millores no tant destacables a nivell de funcionalitat i que es poden observar en el següent vídeo de presentació, espero que us sembli interessant i us agradi.

https://youtu.be/YHKPXJUqH0w

Empatitzar

Actualment, estem vivint en temps d’incertesa, hi han molts pisos ocupats, el sistemes de seguretat són cada vegada més cars i exigeixen una subscripció mensual o anual.

A més no sabem que fan amb les dades/estadístiques que generem, com hores d’activació o desactivació de l’alarma, quines hores estem a casa, etc.

Aquestes dades poden estar emmagatzemades a servidors poc segurs i poden ser hackejades.

Per tant, creant el nostre propi sistema de seguretat podem controlar tots aquests aspectes de la nostra privacitat, i a la vegada estiguem segurs.

A més el sistema permet també obrir còmodament els panys el que farà que la llar tingui un inici de domòtica.

Mentre feia la pràctica final vaig parlar amb familiar i amics i ens vamadonar que encara que és un projecte per iniciats, és un projecte amb futur, i a l’abast de tothom que estigui interessat, molt ampliable amb nous components (webcams, mòduls wifi, etc.) i que dona la possibilitat d’independizarnos de les grans companyies de seguretat actuals.

El millor que puc fer és deixar aquest projecte totalment lliure de llicències i fer-ho disponible a tot arreu gràcies a GitHub i a les diferents comunitats d’Arduino Makers.

El coneixement adquirit a aquests projectes són molt importants per a mi, ja que estic interessat a desenvolupar completament aquest projecte i donar suport al seu creixement.

Definir

Vaig definir l’objectiu en un sistema de seguretat Open Source, que tingui tant sistema intern com extern d’obertura de portes, que reporti incidències (gas/foc, aigua, lladres, etc), aquestes siguin escalables i el projecte sigui ampliable.

Altres posibilitats amb el hardware:

Aquest hardware també es pot vendre a SCAPE ROOMS, ja que al ser un sistema econòmic i senzill es pot implementar per crear sales “segures”, fer apertura de calaixos, armaris, portes gràcies a la gestió de servos.

Idear

Vaig adquirir el diferent mòduls necessari i algun més per fer diferents proves.

Primerament, vaig pensar en connectar un relé directament a un pany magnètic, a l’activar el relé el pany (solanoide) es retrauria i obriria la porta, el principal problema va ser que un relé necessitava una font externa d’alimentació i, per tant, estaria complicant el projecte i entran al món dels electricistes.

Descartant aquesta opció vaig adquirir un pany amb pern que amb l’ajuda del servo que ja tenia podria obrir i tancar fàcilment la porta.

Quan estava connectat el nou teclat numèric per introduir les contrasenyes i moure’ns pels menús em vaig adonar que estaria limitat amb els pins que tenia l’arduino, per tant, vaig adquirir un pack d’expansor PCF8574, els vaig configurar (canviant els pins canviaven les seves direccions 0x20, 0x21 etc) i finalment només vaig tenir que utilitzar un d’ells.

Prototipar

El meu projecte és un sistema de seguretat personal i de baix pressupost, controlat plenament per l’usuari i amb possibilitat d’ampliar amb més components (sensor pir, lector rfid, i2c mòdul, teclat numèric, etc) que actualment aquest no han arribat i, per tant, només he utilitzat components del starter kit.

El nou prototip utilitza diferents mòduls nous i expansor de pins digitals per apropar un sistema de seguretat complet en un únic dispositiu que estaria protegit de la intempèrie en una caixa estanca, i a l’interior tindríem un botó per obrir o tancar sense contrasenyes.
Diagrama de flux Antic

Pel fet que el Tinkercad no té inclòs els mòduls I2C pcF8574 no ha sigut possible fer l’adaptació a Tinkercad i, per tant, totes les proves han sigut fetes directament al projecte, per això veurem al codi missatges al port sèrie que van informant dels diferents estats, des de dispositius connectats a entrades i sortides de les funcions, etc.
Testejar

La dificultat principal del projecte ha sigut la gestió del codi (ja que aquest ha d’estar fet de tal manera que permeti incrementar les opcions fàcilment).

Per això tots està centralitzat en un struct de dades, que s’aniran modificant segons els components que afegim.

A més un altre dificultat és connectar tot amb la limitació dels pins disponibles, els mòduls i2c per ampliar els pins digitals no han arribat i, per tant, vaig haver d’utilitzar un potenciòmetre com una roda d’entrada de valors numèrics per introduir la “contrasenya”.

El més complex ha sigut tant el codi nou com ficar totes les connexions en una caixa, motles d’aquestes vaig haver d’empalmar cables i per seguretat el vaig pagar amb silicona calenta, així evitava desconnexions entre els cables.

Vaig fer una porta de fusta per simular una casa i on podria posar els elements per fer una maqueta real del projecte, encara això estic decebut de no haver implementat el relé per la frustració en empalmar el cabled’alimentació extra a aquest i l’incident dels ploms de casa.

Malauradament, el shield wifi per l’Arduino estava fora del meu abast econòmic, i no vaig poder implementar l’opció d’emails per smtp de Gmail quan s’activaven els sensors, vaig investigar el mòdul esp8266 però havia massa problemes amb les llibreries i les connexions.

Video

Enllaç Pac 3 Youtube 

Enllaç Pac 3 Vimeo

Enllaç Pac 4 Youtube Català

Enllaç Pac 4 Vimeo Català

Imatges PAC 4

Llibreries Externes a Arduino

I2CKeyPad

LiquidCrystal_PCF8574