Gate Mate : 10 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:09

Le Gate Mate peut faire fonctionner votre portail ou votre garage à l'aide de commandes vocales ou automatiquement avec la géolocalisation ou par simple pression d'un bouton. Gate Mate se compose de deux composants principaux, l'application et le matériel.

Le matériel est composé de deux microcontrôleurs ESP8266 et d'une caméra. La caméra Arducam et un ESP8266 gèrent le flux vidéo et l'autre ESP8266 coordonne l'articulation de la caméra, la pression des boutons et la communication avec l'application. L'ensemble du système est vraiment comme une symphonie d'ondes radio et d'électrons, travaillant en parfaite harmonie, pour faire fonctionner votre portail ou votre porte de garage.

L'application iOS Gate Mate, désolé pas encore Android, peut se connecter au matériel de n'importe où dans le monde, ce qui est vraiment très pratique si vous devez ouvrir la porte lorsque vous n'êtes pas chez vous ou si vous souhaitez visionner le flux vidéo.

De nombreuses fréquences et protocoles différents sont utilisés avec les portails et garages automatiques et télécommandés (rc). Dans ce projet, nous utilisons votre télécommande existante et un coupleur optique pour émuler la pression sur un bouton. La plupart des télécommandes utilisent des mesures de sécurité pour empêcher les attaques lorsque le code est capturé et lu. Nous utilisons également un système de cryptage et d'authentification assez impressionnant pour sécuriser et authentifier la communication de l'application sur Internet, via votre réseau domestique et vers le matériel Gate Mate.

Ce sont les points saillants

• Un ESPino (ESP8266) et un optocoupleur PC817 sont utilisés pour émuler une pression de bouton sur le rc.
• Un assemblage Pan Tilt est utilisé avec la caméra afin que le point de vue puisse être ajusté.
• Un mini-bouclier de caméra Arducam 2MP V2 avec ESP8266 Nano Esp-12F est utilisé pour le flux vidéo vers l'application iOS.
• La communication entre l'ESPino, l'Arducam Nano et l'application iPhone se fait via
• Une configuration de routeur comprenant des adresses IP statiques LAN et une redirection de port NAT ainsi qu'un DDNS ou une adresse IP statique est requise.
• Le cryptage AES CBC et HMAC SHA256 sont utilisés pour sécuriser et authentifier la communication.
• La reconnaissance vocale peut être utilisée avec les commandes "ouvrir", "arrêter" et "fermer".
• Une barrière géographique peut être utilisée pour ouvrir ou fermer automatiquement le portail ou le garage.
• La télécommande existante est utilisée.

Tout le code est fourni au Gate Mate Github

Étape 1: Application iPhone

Application iOS

Étape 2: Cryptage

Le schéma de cryptage implique l'utilisation d'AES CBC et HMAC SHA256 pour une communication et une authentification sécurisées. Une phrase secrète de 32 caractères est requise dans l'application et le fichier.ino et, bien sûr, elles doivent correspondre.

Étape 3: Liste des composants

L'Espino est utilisé car il est prêt à se brancher sur une maquette et est livré avec un micro USB (comms et alimentation). Vous pouvez simplement acheter le module ESp8266, mais vous devrez le monter sur une carte de dérivation et utiliser un FTDI pour les communications et l'alimentation.

L'Arducam 2MP V2 Mini Camera Shield avec ESP8266 Nano est utilisé pour le flux vidéo.

Les principaux composants provenaient de UCTronics et Thai Easy Elec

www.uctronics.com

www.thaieasyelec.com/en/

D'autres morceaux

• Entretoises PCB M3
• Planche à pain
• Boîtier en acrylique transparent
• Coupleur optique PC817
• Résistance de 500 ohms
• Assortiment de cavaliers et de fils, etc.
• Alimentation adaptateur mural 5V
• Deux câbles micro USB

Étape 4: Réseau

Pour utiliser l'application iOS lorsque vous n'êtes pas connecté à votre réseau domestique, c'est-à-dire lorsque vous utilisez des données cellulaires ou un autre réseau Wi-Fi, vous devrez configurer votre routeur afin que le trafic puisse accéder au bon appareil.

Vous aurez également besoin d'une adresse IP statique, d'un service DDNS ou d'être prêt à mettre à jour l'entrée IP dans l'application de temps en temps lorsque votre FAI modifie votre adresse IP publique.

La configuration du routeur est vraiment simple et implique l'attribution d'adresses IP internes/privées statiques à la fois à l'Arducam Nano et à l'Espino (la partie LAN) et le trafic direct sur les ports assignés aux IP assignées (la partie NAT). Par exemple, dans votre routeur, vous définissez l'adresse IP statique de l'Arducam Nano sur 192.168.1.21 puis dans le fichier GateMateArduNano.ino, vous définissez le serveur Web sur le port 83 (ESP8266WebServer server (83)), enfin configurez NAT dans les paramètres de votre routeur sur transférez tout trafic sur le port 83 vers 192.168.1.21. Pour l'ESPino, vous pouvez définir l'adresse IP statique sur 192.168.1.22, dans GateMateEspino.ino, définir le serveur Web sur le port 84 #ESP8266WebServer server (84) et configurer NAT pour transférer et effectuer le trafic sur le port 84 vers 192.168.1.22.

Pas à pas

1. Si vous souhaitez définir l'adresse IP dans l'application et l'oublier, vous pouvez soit configurer un service DDNS, soit contacter votre FAI et demander une adresse IP publique statique, ils facturent normalement pour cela. J'ai utilisé https://www.dynu.com et ils sont parfaits pour un service DDNS gratuit.

2. Obtenez l'adresse MAC de l'Espino et de l'Arducam Nano. Vous pouvez définir le SSID et le mot de passe dans les.ino, les laisser se connecter à votre réseau domestique, puis via les pages de paramètres avancés de votre routeur, vous pouvez trouver les MAC

3. Configurez votre routeur pour attribuer des adresses IP statiques à l'Espino et à l'Arducam Nano, utilisez spécifiquement les adresses MAC pour créer des entrées IP statiques dans la page de configuration LAN.

4. Configurez le NAT de vos routeurs pour transférer le port vers votre Arducam Nano et Espino afin qu'ils soient accessibles depuis Internet en utilisant l'adresse IP publique attribuée par votre FAI. Lorsqu'ils sont connectés à votre réseau privé, l'Arducam Nano et l'ESPino auront des adresses IP statiques internes qui ne sont pas visibles depuis Internet. Comme ci-dessus, l'Arducam Nano écoute sur le port 83 et l'Espino sur le port 84 (voir cette ligne dans les fichiers ino respectifs - ESP8266WebServer server (##). Sur la page de configuration NAT, créez des entrées afin que tout trafic sur les ports attribués soit acheminé vers les bonnes adresses IP statiques.

Il existe de nombreux routeurs et services ddns différents, donc fournir des détails spécifiques dépasse le cadre de ce projet. Mais si vous recherchez simplement les paramètres NAT et LAN de Google pour votre routeur et vos services ddns particuliers, tout devrait être très simple et facile à configurer.

Étape 5: Assemblage

Un bouton fait une chose, il comble une lacune dans le circuit pour compléter le chemin électrique. Un optocoupleur peut être utilisé pour émuler le bouton et contrôler un circuit qui est complètement isolé de votre micro contrôleur, dans ce cas c'est la télécommande (rc) qui a son propre petit circuit et sa propre batterie.

L'avantage d'utiliser ici un optocoupleur plutôt que, par exemple, un transistor, c'est que l'on peut garder les références de masse, enfin l'ensemble des circuits d'ailleurs, séparés. Nous n'avons donc pas à nous soucier de la manière de combiner la masse du rc avec la masse de l'ESP8266.

La première chose à déterminer est donc de quel côté du bouton doit être connecté au collecteur PC817 et de quel côté à l'émetteur. Ouvrez votre rc et à l'aide d'un multimètre pour mesurer la résistance, déterminez de quel côté du bouton est connecté à la borne positive de la batterie. Ce côté haut sera connecté au collecteur qui est la broche 4 du PC817.

Sortez le fer à souder et

1. Soudez un fil à la patte du côté haut du bouton et connectez l'autre extrémité au collecteur (broche 4) du PC817.
2. Soudez un fil à la patte du côté bas du bouton et connectez l'autre extrémité à l'émetteur (broche 3) du PC817.

La dernière étape pour l'optocoupleur consiste à connecter la broche 4 de l'ESP8266 à l'anode (broche 1) du PC817 et à connecter la cathode (broche 2) à la terre via une résistance de 500 ohms.

Pour vérifier le brochage ou toute autre spécification, voici la fiche technique PC817 Specs PC817

Probablement un bon endroit pour inclure l'assemblage du bras d'inclinaison panoramique pdf Pan Tilt pdf

Le reste des connexions est vraiment simple, il suffit de se référer au fritzing et aux images.

Étape 6: Micro USB

Deux câbles micro USB ont été coupés avec les fils d'alimentation et de terre connectés aux fils d'alimentation et de terre d'un adaptateur secteur mural 5v. Un micro USB est connecté à l'Arducam Nano Camera et l'autre à l'ESpino ESP8266.

Étape 7: Câblage de la télécommande

Ceci est un gros plan des fils attachés au bouton rc, tout simplement un fil est soudé aux deux jambes. Lorsqu'il est activé, le courant peut traverser l'opto-coupleur au lieu du bouton, émulant une pression de bouton, puis le rc transmet son code sécurisé au moteur électrique pour ouvrir ou fermer le portail ou le garage.

Étape 8: Le cas

Le boîtier fini, l'ensemble d'inclinaison et la planche à pain sont fixés au couvercle à l'aide d'écrous et de boulons en acier inoxydable M3, le rc est fixé à l'aide de ruban adhésif double face. Un petit trou est percé à travers le bouton du boîtier pour permettre au câble d'alimentation de sortir et permettre au boîtier de s'asseoir contre un mur. À l'aide d'un ancrage, de maçonnerie ou autre, et avec un petit trou percé dans le boîtier en acrylique, il peut être fixé à un mur faisant face au portail ou à l'allée ou à la porte de garage. Eh bien, vraiment, il peut aller n'importe où tant que le signal de la télécommande atteint le récepteur au niveau du moteur.

Étape 9: Démo de l'application

Gate Mate sur l'App Store

Étape 10: Références

www.teknojelly.com/gate-mate/

github.com/ArduCAM

github.com/esp8266

github.com/kakopappa/arduino-esp8266-aes-e…

github.com/intrbiz/arduino-crypto

C'est un résumé, n'hésitez pas à m'envoyer un message si vous voyez quelque chose qui pourrait être amélioré ou corrigé ou si vous avez besoin de quelque chose clarifié