Construye un sistema de automatización y seguridad del hogar inteligente con 1Sheeld

Componentes y materiales

Herramientas y máquinas necesarias

• Cortadora láser (genérica)

Sobre este proyecto

Visión general

La historia comienza aquí. Decidimos crear este proyecto porque fue una gran iniciativa para integrar todos estos elementos juntos. Este proyecto te ayudará a comprender muchos conceptos y ganarás una valiosa experiencia. ¡Comencemos a aprender cómo construir este genial sistema!

Cómo funciona nuestro proyecto

Este proyecto te permite controlar todas las luces de tu casa mediante comandos de voz o SMS. Además, funciona como sistema de seguridad: cuando un intruso entra en tu hogar mientras duermes o estás fuera, te envía un correo electrónico alertando de la intrusión y activa una alarma (zumbador) en la casa. Cuando envías un SMS para encender o apagar las luces, el sistema te responde por correo confirmando la ejecución. También, si el sensor de temperatura detecta más de 35°C, activa una alarma y envía un correo advirtiendo que la temperatura superó el umbral.

Más sobre 1Sheeld

1Sheeld convierte tu smartphone en 40 shields diferentes para Arduino. No necesitas comprar shields adicionales porque ya los tienes en tu smartphone.

Esta es la razón por la que usamos la placa 1Sheeld: no necesitas comprar sensores porque ya los tienes en tu smartphone.

Montaje físico

1. Primero, toma el archivo CAD proporcionado y córtalo con la cortadora láser.
2. Coloca los interruptores magnéticos en las puertas como se muestra en las imágenes.
3. Son sensores digitales que devuelven 0 o 1. Calibra tus sensores para conocer las lecturas en estado abierto y cerrado.
4. Para las lámparas AC: realiza las aberturas en las paredes y coloca las lámparas en sus posiciones. Conecta todos los cables de las lámparas en paralelo.
5. Sensor de temperatura LM35DZ (3 patas): V+ a 5V del Arduino, GND a tierra, OUT al pin A0.

Cómo usar 1Sheeld

1. Coloca 1Sheeld sobre tu placa Arduino y escribe el código usando la librería 1Sheeld.
2. Sube el código al Arduino usando Arduino IDE.
3. IMPORTANTE: Asegúrate de que el interruptor UART esté en modo "Uploading" (subida).
4. Después de subir el código, vuelve a poner el interruptor en modo "Operating" (funcionamiento).
5. ¡No olvides! Si no cambias el interruptor UART al modo operativo, el proyecto no funcionará correctamente porque no habrá comunicación entre 1Sheeld y Arduino.

La aplicación 1Sheeld

1. Abre la aplicación 1Sheeld (descárgala desde la tienda correspondiente).
2. Conecta con tu placa: se te pedirá el código de emparejamiento (por defecto 1234) y conectar vía Bluetooth.
3. Selecciona los shields que usaremos: SMS, Reconocimiento de Voz, Texto a Voz, Reloj, Email.
4. ¡Ahora prueba tu sistema!

NOTA: Hicimos nuestra propia Jarvis femenina :D Crea tu propio Jarvis.

Código

/* 
 * Sistema de Automatización y Seguridad del Hogar Inteligente - Equipo SADEE
 * EMAIL: ahmedebrahemua@yahoo.com
 */

#define CUSTOM_SETTINGS
#define INCLUDE_VOICE_RECOGNIZER_SHIELD
#define INCLUDE_TEXT_TO_SPEECH_SHIELD
#define INCLUDE_CLOCK_SHIELD
#define INCLUDE_SMS_SHIELD
#define INCLUDE_EMAIL_SHIELD

#include 
#include 

int minutes, hours;
String strh, strm;
char h[4], m[4];
LiquidCrystal lcd(2,3,4,5,6,7);

#define receptionLamp A1
#define bedRoomLamp A2
#define pathRoomLamp A3
#define balaconyLamp A4

// Comandos de voz
const char timeCommand[] = "what time is it";
const char receptionCommandOn[] = "reception on";
const char receptionCommandOff[] = "reception off";
const char whatsUp[] = "good morning";
const char pathRoomCommandOn[] = "bathroom on";
const char pathRoomCommandOff[] = "bathroom off";
const char balaconyCommandOn[] = "kitchen on";
const char balaconyCommandOff[] = "kitchen off";
const char bedRoomCommandOn[] = "bedroom on";
const char bedRoomCommandOff[] = "bedroom off";

// Comandos SMS
const char lightsOn[] = "on";
const char lightsOff[] = "off";

// Sistema de seguridad
const char securityModeOn[] = "security on";
const char securityModeOff[] = "security off";
const char mainCommand[] = "jarvis";

String noon;
byte smile[] = {
  B00000, B01001, B01001, B00000,
  B00000, B10001, B01110, B00000
};

#define magneticReception 8
#define magneticBalacony 9
int buzzer2 = 10;
int buzzer1 = A5;

int magneticReceptionState, magneticBalaconyState;
int state = 0;
bool security = false;

void setup() {
  noTone(buzzer1); noTone(buzzer2);
  
  // Inicializar relés (activos en LOW)
  digitalWrite(receptionLamp, HIGH);
  digitalWrite(bedRoomLamp, HIGH);
  digitalWrite(pathRoomLamp, HIGH);
  digitalWrite(balaconyLamp, HIGH);
  
  lcd.begin(16,2);
  OneSheeld.begin();
  
  pinMode(receptionLamp, OUTPUT);
  pinMode(bedRoomLamp, OUTPUT);
  pinMode(balaconyLamp, OUTPUT);
  pinMode(pathRoomLamp, OUTPUT);
  pinMode(buzzer1, OUTPUT);
  pinMode(magneticReception, INPUT_PULLUP);
  pinMode(magneticBalacony, INPUT_PULLUP);
  pinMode(buzzer2, OUTPUT);
  
  lcd.createChar(0, smile);
  
  // Secuencia de bienvenida
  lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Welcome To The "); delay(4000);
  lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Smart Home"); lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Automation And "); delay(4000);
  lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Security System"); delay(4000);
  lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("CALIBRATING...."); delay(10000);
  
  if(!VoiceRecognition.isNewCommandReceived()) {
    lcd.clear(); lcd.setCursor(1,0); lcd.print("We Are Here To");
    lcd.setCursor(4,1); lcd.print("HELP You");
  }
  security = false;
}

void loop() {
  Clock.queryDateAndTime();
  SMS.setOnSmsReceive(&MyFunction);
  
  minutes = Clock.getMinutes();
  hours = Clock.getHours();
  
  // Convertir a formato 12h
  if(hours > 12) { hours -= 12; noon = "PM"; }
  else { noon = "AM"; }
  
  strh = String(hours); strm = String(minutes);
  strh.toCharArray(h,4); strm.toCharArray(m,4);
  
  VoiceRecognition.start();
  OneSheeld.delay(8000);
  
  if(VoiceRecognition.isNewCommandReceived()) {
    // Comando principal "jarvis"
    if(!strcmp(mainCommand, VoiceRecognition.getLastCommand())) {
      TextToSpeech.say("yes sir");
      lcd.clear(); lcd.setCursor(8,0); lcd.write(byte(0));
      state = 1;
    }
    
    // Control de luces por voz
    if(state == 1) {
      if(!strcmp(receptionCommandOn, VoiceRecognition.getLastCommand())) {
        TextToSpeech.say("ok sir lamp in the reception is on");
        OneSheeld.delay(2500);
        digitalWrite(receptionLamp, LOW);
        lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("The Hall Lamp Is"); lcd.setCursor(8,1); lcd.print("ON");
        state = 0;
      }
      else if(!strcmp(receptionCommandOff, VoiceRecognition.getLastCommand())) {
        TextToSpeech.say("ok sir lamp in the reception is off");
        OneSheeld.delay(2500);
        digitalWrite(receptionLamp, HIGH);
        lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("The Hall Lamp Is"); lcd.setCursor(7,1); lcd.print("OFF");
        state = 0;
      }
      // ... (resto de habitaciones similar)
      else if(!strcmp(whatsUp, VoiceRecognition.getLastCommand())) {
        lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Good Morning :)"); 
        lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Its A Good Day");
        TextToSpeech.say("good morning sir"); OneSheeld.delay(1500);
        TextToSpeech.say("time in cairo is"); OneSheeld.delay(1500);
        TextToSpeech.say(h); OneSheeld.delay(1000);
        TextToSpeech.say(m); OneSheeld.delay(1000);
        TextToSpeech.say(noon); state = 0;
      }
      else if(!strcmp(timeCommand, VoiceRecognition.getLastCommand())) {
        lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Time In Cairo Is");
        lcd.setCursor(0,1); lcd.print(h); lcd.print(":"); lcd.print(m); lcd.print(" "); lcd.print(noon);
        TextToSpeech.say("time in cairo is"); OneSheeld.delay(1500);
        TextToSpeech.say(h); OneSheeld.delay(1000);
        TextToSpeech.say(m); OneSheeld.delay(1000);
        TextToSpeech.say(noon); state = 0;
      }
      // Sistema de seguridad
      else if(!strcmp(securityModeOn, VoiceRecognition.getLastCommand())) {
        lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Ok,Sir Feel Safe");
        lcd.setCursor(0,1); lcd.print("Security Mode");
        TextToSpeech.say("security system was triggered");
        security = true; state = 0;
      }
      else if(!strcmp(securityModeOff, VoiceRecognition.getLastCommand())) {
        lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("Ok,Sir Security");
        lcd.setCursor(0,1); lcd.print("is OFF");
        TextToSpeech.say("security system was turned off");
        security = false; state = 0;
      }
    }
  }
  
  // Sistema de seguridad - sensores magnéticos
  magneticReceptionState = digitalRead(magneticReception);
  magneticBalaconyState = digitalRead(magneticBalacony);
  
  if(security) {
    if(magneticReceptionState == HIGH || magneticBalaconyState == HIGH) {
      tone(buzzer1, 1500);
      Email.send("ahmedebrahemua@yahoo.com", "Home Security System", "Someone Entered Your Home, Be Careful");
      OneSheeld.delay(3500);
    } else {
      noTone(buzzer1);
    }
  } else {
    noTone(buzzer1);
  }
  
  // Sensor de temperatura (comentado en original)
  /*
  voltage = analogRead(A0);
  voltage = voltage * 1100 / 1024;
  degree = voltage / 10;
  if(degree >= 35) {
    tone(buzzer2, 1500);
    Email.send("ahmedebrahemua@yahoo.com", "Home Security System", "Temperature Higher Than 35, Be Careful");
    OneSheeld.delay(5000);
  } else if(degree < 25) {
    noTone(buzzer2);
  }
  */
}

// Función de recepción SMS
void MyFunction(char* phoneNumber, char* messageBody) {
  if(!strcmp(lightsOn, messageBody)) {
    // Encender todas las luces
    digitalWrite(receptionLamp, LOW); delay(500);
    digitalWrite(pathRoomLamp, LOW); delay(500);
    digitalWrite(bedRoomLamp, LOW); delay(500);
    digitalWrite(balaconyLamp, LOW); delay(500);
    TextToSpeech.say("all lights was turned on");
    lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("All Lights is ON");
    Email.send("ahmedebrahemua@yahoo.com", "Home Security System", "All Lights Were Turned ON");
    OneSheeld.delay(3500);
  }
  else if(!strcmp(lightsOff, messageBody)) {
    // Apagar todas las luces
    digitalWrite(receptionLamp, HIGH); delay(500);
    digitalWrite(pathRoomLamp, HIGH); delay(500);
    digitalWrite(bedRoomLamp, HIGH); delay(500);
    digitalWrite(balaconyLamp, HIGH); delay(500);
    TextToSpeech.say("all lights was turned off");
    lcd.clear(); lcd.setCursor(0,0); lcd.print("All Lights Is OFF");
    Email.send("ahmedebrahemua@yahoo.com", "Home Security System", "All Lights Were Turned OFF");
    OneSheeld.delay(3500);
  }
}

Partes personalizadas y cajas

Archivo de corte láser: drawing_lasser_cutting_lvvsN9X9Xg.dwg

Esquemáticos

Consulte las imágenes de los esquemáticos en el proyecto original.