在這個項目中，我們將構(gòu)建自己的安全系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以檢測門/窗是否打開。警報可以通過谷歌助手通過語音命令激活或關(guān)閉，當(dāng)檢測到入侵時，它還會向您和您的親戚發(fā)送一封郵件，警告他們。很酷的是，整個東西都在云上運行，因此可以從世界任何地方進(jìn)行控制。

所需材料

螺栓開發(fā)板

面包板

霍爾效應(yīng)傳感器 （A3144）

引領(lǐng)

電容器 （50V， 10uF）

電阻10K

磁鐵

連接線

工作理念

Bolt 開發(fā)板基于 Espressif 半導(dǎo)體著名的 ESP8266 Wi-Fi 模塊。但是這里它內(nèi)部運行著自己的 Bolt 固件，這有助于我們通過 Bolt 提供的 API 訪問 GPIO 引腳（數(shù)字讀/寫、模擬讀、PWM 寫）等。由于這個事實，Bolt 可以使用 JavaScript、HTML 甚至 Python 進(jìn)行編程。由于我們已經(jīng)有很多使用 Raspberry Pi 和 Python 的物聯(lián)網(wǎng)項目，我決定繼續(xù)使用 python。該項目可以進(jìn)一步擴展以使用一些支持相機接口的微控制器來捕獲入侵者的圖像。

Bolt 有 5 個 GPIO 引腳和 1 個模擬引腳，所有這些引腳都連接到云端。所以基本上要從這些引腳寫入或讀取，我們必須使用 API 調(diào)用。在我們的硬件中，我們將在門上安裝一個霍爾效應(yīng)傳感器和磁鐵。當(dāng)門打開時，磁鐵會遠(yuǎn)離霍爾傳感器，傳感器會檢測到它，這可以通過 API 調(diào)用讀取，我們可以觸發(fā)蜂鳴器。我們將在硬件部分對此進(jìn)行更多討論。

電路原理圖

下圖給出了這個基于物聯(lián)網(wǎng)的門警報的完整電路圖。原理圖是使用 Fritzing 創(chuàng)建的

2

連接非常簡單，如果您有疑問，可以參考下表。完整的設(shè)置由直接連接到螺栓開發(fā)板的 Micro-USB 電纜供電。

1

霍爾傳感器充當(dāng)輸入引腳，它將告訴電路板門是關(guān)閉還是打開。連接到引腳 2的LED用于指示系統(tǒng)狀態(tài)。如果它處于活動狀態(tài)，則 LED 將發(fā)光，如果未激活，則 LED 將關(guān)閉。當(dāng)檢測到入侵時，蜂鳴器被激活。到目前為止一切順利，但電容器 1 和 2 的用途是什么？它是如何用作輸入和輸出的？？？嗯……現(xiàn)在您可以將這些電容器視為記憶存儲元件。但?。槭裁次覀冞@里需要一個？？我現(xiàn)在想告訴你，但如果我在本文后面向你解釋這一點會更有意義，所以請堅持下去。

設(shè)置 Bolt IoT 模塊

在我們從這里開始之前，我們必須設(shè)置 Bolt 硬件。這很容易做到，只需在您的手機上安裝 bolt 應(yīng)用程序并輸入您的 Wi-Fi 憑據(jù)，以便您的 bolt 可以連接到您的 Wi-Fi，從而連接到互聯(lián)網(wǎng)。然后您可以訪問云頁面以從那里獲取您的設(shè)備 ID 和 API 密鑰，一切順利。您可以訪問BoltIOT 文檔以了解更多信息。我還建議使用它一段時間，因為還有其他功能，例如繪制圖形創(chuàng)建您自己的應(yīng)用程序等，我們不會在本文中介紹。

使用 Bolt IoT 硬件的 GPIO 引腳

正如我之前所說，Bolt 硬件的所有 GPIO 引腳都連接到云端，并且只能通過 API 來控制（讀/寫）它們。API 詳細(xì)信息可以在我之前分享的文檔中找到。但是，讓我們以一個為例。讀取引腳狀態(tài)的 API 在文檔中進(jìn)行了解釋，如下所示

這里，我們感興趣的是API URL

https://cloud.boltiot.com/remote/44b2de6b-7e68-40e7-a27f-814b58afe008/digitalRead？pin=0&deviceName=BOLT13819450

這里的 API 密鑰是 44b2de6b-7e68-40e7-a27f-814b58afe008，設(shè)備 ID 是 BOLT13819450。但這是一個示例密鑰和 ID，與您的設(shè)備不同。您必須訪問 cloud.boltiot.com 以獲取您設(shè)備的設(shè)備 ID 和 API 密鑰。下面的快照可以幫助你。

獲得 API 密鑰和設(shè)備 ID 后，您只需將默認(rèn)值替換為您的值并在瀏覽器中加載 URL。您的瀏覽器將使用 PIN 的狀態(tài)回復(fù)

{“成功”：“1”，“價值”：“1”}或{“成功”：“1”，“價值”：“0”}

如果值為 1，則為高，如果為 0，則為低。同樣，您可以嘗試所有命令的 API 鏈接，例如數(shù)字讀取、寫入、模擬寫入、PWM 甚至串行通信。一旦你玩完它，讓我們繼續(xù)這個項目的實際程序。

準(zhǔn)備 Python 環(huán)境

正如我之前所說，bolt 可以使用 JavaScript、HTML 或 Python 進(jìn)行編程。在這里，我們將只專注于如何使用 python 來完成。我們必須在已經(jīng)安裝了 python 的計算機上編寫 python 腳本。如果您對這一切不熟悉，我建議您閱讀本文以了解如何安裝 python 并開始使用它。除此之外，我們還需要安裝兩個庫包才能使我們的程序正常工作。您可以使用 pip install 選項將包添加到 python，在 python 目錄中的終端上運行以下命令來安裝包。打開 windows 終端并導(dǎo)航到主要位于C://Python 27中的 python 目錄

第 1 步：-如果您之前沒有安裝過 pip，請安裝。使用以下命令安裝它

sudo easy_install pip

第 2 步：-在 C://Python/Scripts 目錄中安裝 requests 包

pip 安裝請求

第 3 步：-使用以下命令安裝 boltiot 包

點安裝boltiot

安裝成功完成后，您的 careen 應(yīng)該如下所示

就是這樣，現(xiàn)在我們已經(jīng)打開 Python IDLE 并開始為我們的安全系統(tǒng)編寫我們的實際程序。但在此之前，通過谷歌助手激活或關(guān)閉警報并發(fā)送電子郵件，我們使用谷歌助手服務(wù)和 IFTT 提供的網(wǎng)絡(luò)掛鉤服務(wù)。所以讓我們繼續(xù)設(shè)置它們。

使用 Google 助理激活和停用鬧鐘

我們必須為此創(chuàng)建兩個小程序（食譜），一個是激活警報，另一個是取消激活警報。當(dāng)警報被激活時，連接到引腳 3 的電容器應(yīng)該被充電，當(dāng)警報被禁用時，連接到引腳 4 的電容器應(yīng)該被充電。

小程序為此服務(wù)使用 Google 助手，并且網(wǎng)絡(luò)掛鉤獲取對該服務(wù)的請求。下面的屏幕截圖顯示了如何設(shè)置小程序以在激活警報時將引腳 3 設(shè)為高電平，并在通過 Google 助手停用警報時將引腳 4 設(shè)為高電平。

電容器的用途是什么？

電容器 1 和 2 用作存儲元件。當(dāng)電路板收到來自 IFTTT 的命令時，引腳 3 和 4 將用作輸出引腳。根據(jù)命令，電路板將為電容器 1 或電容器 2 充電。

現(xiàn)在，當(dāng) IFTTT 操作完成時，Python 代碼將引腳 3 和 4 作為輸入引腳，通過讀取這些引腳的狀態(tài)，Python 代碼將了解是否應(yīng)該根據(jù)哪個電容器充電來激活或停用警報。簡而言之，將 IFTTT 與 Python 接口是一個小技巧。如果 Bolt 平臺提供了一個虛擬位，但這里說這不是一個選項，那會容易得多。

檢測到入侵者時發(fā)送電子郵件

第三個小程序是在檢測到入侵者時發(fā)送電子郵件。這可以通過使用 IFTTT 上的網(wǎng)絡(luò)掛鉤和 Gmail 服務(wù)來完成。Webhooks 服務(wù)將為我們提供一個 URL，該 URL 在加載時將觸發(fā)該預(yù)定義的電子郵件。小程序的快照如下所示。您可以根據(jù)需要自定義接收者 ID 和文本。如果檢測到入侵者，該 URL 將在 python 腳本中使用 requests 庫觸發(fā)。

Python程序說明

此物聯(lián)網(wǎng)安全警報的完整 Python 代碼可在本項目末尾找到。在本節(jié)中，讓我們將代碼分成小片段并嘗試?yán)斫馑鼈?。python腳本的總體目標(biāo)是檢查警報是激活還是取消激活，如果激活，我們必須檢查門是否打開，如果打開，我們必須觸發(fā)電子郵件并打開蜂鳴器。

我們已經(jīng)知道，如果我們必須激活安全系統(tǒng)，引腳 3 上的電容會很高，如果我們必須停用安全系統(tǒng)，引腳 4 上的電容會很高。所以我們只需要在我們的 python 腳本中讀取它們來激活或取消激活警報。

我們通過導(dǎo)入時間、請求和boliot庫來開始程序。其中時間庫默認(rèn)添加到 python 中，但是您必須手動安裝 requests 和 boltiot 包，正如我們之前討論的那樣，否則您將在這些行中收到錯誤。

import time #導(dǎo)入延遲操作的時間

import requests #use requests 通過 webhooks IFTTT 發(fā)送郵件

from boltiot import Bolt #導(dǎo)入 boliot 通過 API 控制 GPIO 引腳

接下來我們輸入設(shè)備的憑據(jù)，例如 API 密鑰和設(shè)備 ID。只有使用這兩個值，您才能訪問設(shè)備上的任何 GPIO 引腳。如果任何人都可以使用它們來控制您的 GPIO 引腳，請不要與公眾分享這些。

api_key = “4749fe75-6c61-45f1-bee5-f9a6a1bd9103” #從 Blot 云網(wǎng)站獲取您的 API 密鑰

device_id = “BOLT11691968” #從 Bolt 云網(wǎng)站獲取您的 Bolt 設(shè)備 ID

mybolt = Bolt（api_key， device_id）

正如 API 部分所討論的，當(dāng)我們以字符串的形式執(zhí)行數(shù)字讀取時，我們將得到響應(yīng)，因此我將這些字符串值分配給了兩個變量，以便我們可以在程序中輕松使用它們。

HIGH = ‘{“value”： “1”， “success”： “1”}’ #如果數(shù)字讀取為高，bolt API 將返回

LOW = ‘{“value”： “0”， “success”： “1”}’#如果數(shù)字讀取低，這將由bolt API返回

在無限while循環(huán)中，我們還有另外兩個循環(huán)。如果從 Google 助手激活警報，則將執(zhí)行一個，如果取消激活警報，則將執(zhí)行另一個。默認(rèn)情況下，如果沒有收到命令，將執(zhí)行去激活的循環(huán)。

在這里，必須通過讀取引腳 3 來檢查警報是否被激活，引腳 3 只不過是電容器。如果引腳為高電平，我們使橙色 LED 發(fā)光，然后退出此循環(huán)并進(jìn)入激活的while循環(huán)。我們每 5 秒檢查一次，以確保我們不超過bolt 提供的 API 速率限制，即每分鐘 30 次調(diào)用。

while alarm == 0： #If alarm is off

response = mybolt.digitalRead（‘3’） #check if

（response == HIGH）：

print（“Security System isactivated”）

mybolt.digitalWrite（‘ 2’， ‘HIGH’） #打開 LED 指示警報已激活

alarm = 1

elif （response == LOW）：

print （“Waiting for Security System to beactivated.。..”）

else：

print （“Problem in從 pin 3”）

time.sleep（5） #獲取值每 5 秒檢查一次，以避免超過 API 速率限制

同樣，在激活的while循環(huán)中，我們必須檢查引腳 4 以了解警報是否被取消激活。如果停用，我們將關(guān)閉橙色循環(huán)并返回停用的while循環(huán)。否則，我們必須通過讀取引腳 0 來檢查磁鐵是否靠近霍爾傳感器。如果引腳為高電平，則意味著磁鐵遠(yuǎn)離傳感器，表明門已打開。所以我們觸發(fā)了蜂鳴器并使用 requests 包觸發(fā)了郵件。否則，我們會每 5 秒監(jiān)測一次傳感器。執(zhí)行相同操作的代碼如下所示

while alarm == 1： #If alarm is on

response = mybolt.digitalRead（‘4’） #check 它是否被停用

if （response == HIGH）：

print（“Security System is De-activated”）

mybolt .digitalWrite（‘2’， ‘LOW’）#關(guān)閉LED指示Alarm is De-activated

alarm = 0

time.sleep（5）

elif （response == LOW）：

print （“Security System is current is active can be deactivate來自谷歌助手”）

其他：

打?。ā皬囊_ 4 獲取值的問題”）

response = mybolt.digitalRead（‘0’） #檢查霍爾傳感器是否被觸發(fā)

if （response == HIGH）： #if 磁鐵不存在

print （”Alert！ Security breach Buzzer ON“）

mybolt.digitalWrite（‘1’， ‘HIGH’）

requests.get #webhook 鏈接通過 IFTTT 觸發(fā)郵件time.sleep

（5）

mybolt.digitalWrite（‘1 ’， ‘LOW’）

print （”Buzzer OFF“）

elif （response == LOW）：

print （”沒問題，一切都好！“）

else：

print （”讀取按鈕值的問題“）

time.sleep（5）

是時候測試設(shè)備了

準(zhǔn)備好代碼后，我們就可以開始測試我們的項目了。將板安裝在門框上，將磁鐵安裝在門本身上。確保磁鐵靠近霍爾傳感器。這個想法是傳感器應(yīng)該在門關(guān)閉時檢測到磁鐵，而在門打開時不應(yīng)該能夠檢測到磁鐵。我使用雙面膠帶安裝我的設(shè)置，它看起來像下面這樣。

現(xiàn)在在您的計算機上運行 python 腳本，您應(yīng)該能夠從 python 代碼中的打印行語句中看到設(shè)備的狀態(tài)。要激活警報，只需向您在 IFTTT 中設(shè)置的 Google 助手說出命令（啟用Office 安全系統(tǒng)），檢查上面的小程序設(shè)置快照。一旦激活，橙色燈將開始發(fā)光，指示狀態(tài)?，F(xiàn)在，無論何時打開門，警報都會響起并伴隨蜂鳴器響起，并且還會向您的 Gmail 收件箱發(fā)送一封包含違規(guī)日期和時間的郵件。您可以在此處使用 IFTT 小程序和代碼來做更多有趣的事情。但有了這個，我結(jié)束了這篇文章。

#PYTHON 腳本，用于通過 GOOGLE 助手控制的基于物聯(lián)網(wǎng)的安全系統(tǒng) - BOLT

#Program by B.Aswinth Raj

import time #導(dǎo)入延遲操作的時間

import requests #使用請求通過 webhooks 發(fā)送郵件 IFTTT

from boltiot import Bolt #導(dǎo)入 boliot 以通過 API 控制 GPIO 引腳


api_key = "4749fe75-6c61-45f1-bee5-f9a6a1bd9103" #從 Blot 云網(wǎng)站獲取您的 API 密鑰

device_id = "BOLT11691968" #從 Bolt 云網(wǎng)站獲取您的 Bolt 設(shè)備 ID

mybolt = Bolt(api_key, device_id)


HIGH = '{"value": "1", "success": "1"}' #如果數(shù)字讀取為高，bolt API 將返回

LOW = '{"value": "0", "success": "1"}'#如果數(shù)字讀取低，這將由bolt API返回


alarm = 0 #鬧鐘默認(rèn)關(guān)閉


while True: #無限循環(huán)


while alarm == 0: #If alarm is off

response = mybolt.digitalRead('3') #check if

(response == HIGH):

print("Security System isactivated")

mybolt.digitalWrite(' 2', 'HIGH') #打開 LED 指示 Aalarm 已激活

alarm = 1

elif (response == LOW):

print ("Waiting for Security System to beactivated....")

else:

print ("Probelm in從引腳 3") 獲取值

time.sleep(5) #每 5 秒檢查一次以避免超過 API 速率限制




while alarm == 1: #If alarm is on

response = mybolt.digitalRead('4') #check 它是否被停用

if (response == HIGH):

print("Security System is De-activated")

mybolt .digitalWrite('2', 'LOW')#關(guān)閉 LED 指示 Aalarm is De-activated

alarm = 0 time.sleep

(5)

elif (response == LOW):

print ("Security System is current active can be deactivated來自谷歌助手”）

其他：

打?。ā霸讷@取值表單 4 時出現(xiàn)問題”）


response = mybolt.digitalRead('0') #檢查霍爾傳感器是否被觸發(fā)

if (response == HIGH): #if 磁鐵不存在

print ("Alert! Security breach Buzzer ON")

mybolt.digitalWrite('1', 'HIGH')

requests.get(' https ://maker.ifttt.com/trigger/Breach/with/key/i6nPcZ5ZlzaVdbYITw6VGcp... ') #webhook 鏈接通過 IFTTT 觸發(fā)郵件time.sleep

(5)

mybolt.digitalWrite(' 1', 'LOW')

print ("Buzzer OFF")

elif (response == LOW):

print ("No probelm, all good!")

else:

print ("讀取按鈕值的問題")

time.sleep(5)