Cómo crear una alarma de intrusión con Raspberry Pi Pico

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Los microcontroladores se utilizan a menudo en productos de seguridad comerciales, como alarmas antirrobo. Sin embargo, este último puede ser bastante caro. Entonces, ¿por qué no crear una alarma casera con un microcontrolador Raspberry Pi Pico de $ 4?

Utiliza un sensor PIR (infrarrojo pasivo), utilizado por muchos sistemas de alarma comerciales, para detectar la presencia de un intruso. Es ideal para atrapar a cualquiera que se cuele en su habitación o fisgonee en su escritorio, o para proteger su escondite de galletas. Con MicroPython, puede programar su alarma para que reaccione con una alerta audible y una luz intermitente.

1. Construye la alarma

Para construir la alarma, necesitará una selección de componentes electrónicos estándar.

Que necesitarás:

Raspberry Pi Pico con conectores macho soldados
Tablero de circuitos
LED (cualquier color)
Resistencia de 330 ohmios
Zumbador piezoeléctrico activo
Sensor PIR HC-SR501
4 cables de puente macho a macho (M2M)
3 x cables de puente macho-hembra (M2F)

Nota: Si no tiene ganas de soldar encabezados de clavija macho a su Raspberry Pi Pico, puede comprar un Pico con los encabezados ya conectados.

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Antes de enchufar todo, observe la parte inferior del Pico para ver las etiquetas de los pines.

En la parte superior del Pico, también puede ver cómo funciona la numeración de pines físicos, del 1 al 40, en sentido antihorario desde la izquierda del puerto micro-USB.

Fotografía cenital Pi Pico sobre fondo blanco.

En la placa de pruebas, inserte los cabezales de los pines macho Pico en los orificios de un extremo. Empuje hacia abajo con firmeza para asegurar buenas conexiones; debe encajar bien. Luego use cables de puente hembra-macho para conectar el sensor PIR a él: el pin VCC debe estar conectado al VBUS 5V de Pico, la salida digital a GP28 y GND a un pin GND (por ejemplo, pin 3), como se muestra en el cableado diagrama de abajo.

Diagrama de cableado para una alarma de intrusión

Conecte uno de los rieles de tierra de la placa de pruebas (marcado con una línea azul) a otro pin GND en el Pico (por ejemplo, pin físico 23, como aquí). Para una luz intermitente, inserte un LED en la placa de pruebas, sus patas a cada lado de la partición central.

La pata más corta (cátodo) debe conectarse al mismo riel de tierra. La pata más larga (ánodo) del LED debe conectarse al pin GP15 a través de una resistencia para limitar la cantidad de corriente eléctrica que fluye a través de él, lo que de otro modo podría dañar el LED o el Pico.

Finalmente, agregue un zumbador para que emita un pitido cuando suene la alarma. Coloque las patas a cada lado de la división central de la placa de pruebas y conecte la pata más corta o el cable negro al riel de tierra y la pata más larga (a veces marcada sobre el timbre con ‘+’) o el cable rojo a GP14.

2. Programación de alarmas

Deberá instalar MicroPython en Pico. Este proceso consta de cuatro sencillos pasos:

Descargue MicroPython para Raspberry Pi Pico desde el sitio web de Raspberry Pi
Conecte el Pico a su computadora a través de su toma micro-USB manteniendo presionado el botón BOOTSEL
Espere a que el Pico aparezca como una unidad externa
Arrastre y suelte el archivo .uf2 de MicroPython para copiarlo en Pi Pico; se reiniciará automáticamente

Si bien numerosos IDE de programación (entornos de desarrollo integrados) están disponibles para MicroPython, usaremos Thonny aquí. Ya está preinstalado en el sistema operativo Raspberry Pi (si está utilizando una computadora Raspberry Pi conectada al Pico), o se puede descargar para cualquier sistema informático desde el sitio web oficial haciendo clic en el enlace en la esquina superior derecha .

Descargar: Thonny (gratis)

Con su Pico conectado a su computadora, abra Thonny. En la esquina inferior derecha de la ventana de Thonny, verá la versión de Python que está utilizando actualmente. Haga clic en él y seleccione MicroPython (Raspberry Pi Pico).

Utilice Thonny para programar una Raspberry Pi Pico con MicroPython

Ahora está listo para programar su alarma contra intrusos en el Pico. Agregue las siguientes líneas de código al panel principal de Thonny.

import machine
import utime
pir = machine.Pin(28, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_DOWN)
led = machine.Pin(15, machine.Pin.OUT)
buzzer = machine.Pin(14, machine.Pin.OUT)
def pir_handler(pin):
utime.sleep_ms(100)
if pin.value():
print("Motion detected. Intruder alert!")
for i in range(50):
led.toggle()
buzzer.toggle()
utime.sleep_ms(100)
pir.irq(trigger=machine.Pin.IRQ_RISING, handler=pir_handler)

Aquí, importe las bibliotecas de máquina y utime en la parte superior. Luego, configure los objetos para PIR, LED y zumbador, conectados a los pines GP28, GP15 y GP14 respectivamente.

Tenga en cuenta que el PIR se establece como una entrada con máquina.Pin.IN, con un máquina.Pin.PULL-DOWN parámetro para configurar la resistencia de su pin Pico en modo pull-down; esto significa que se leerá como cero hasta que se envíe una corriente eléctrica desde el PIR que se active.

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En la parte inferior del código, se establece una IRQ (solicitud de interrupción) para activar el archivo pir_handler tan pronto como se detecte una señal en el pin de entrada (GP28) del sensor PIR.

En la propia función, para evitar disparos repetidos en poco tiempo, agregue un retardo de 100 ms antes de volver a verificar el valor del pin y, si es diferente de cero, active la alarma. Luego enciende y apaga el LED y el zumbador, para que la luz parpadee y emita un pitido.

Guarde el programa en su Pico con un nombre relevante, como alarm.py. Ejecute el programa y cuando mueva la mano sobre el sensor PIR, el zumbador debería sonar y el LED parpadeará rápidamente.

3. Ajuste de la sensibilidad del sensor

Si la alarma se dispara con demasiada facilidad o no se dispara en absoluto, es posible que sea necesario ajustar la sensibilidad del sensor PIR. El HC-SR501 tiene dos tornillos de plástico, generalmente etiquetados como Sx y Tx, unidos a dos pequeños potenciómetros para ajustar su configuración.

Con un destornillador pequeño, es posible girar el tornillo izquierdo en sentido antihorario para aumentar su sensibilidad (o viceversa). Girar el tornillo Tx cambia el tiempo de envío de la señal activada después de la detección de intrusos: sentimos que era mejor girarlo completamente en el sentido contrario a las agujas del reloj, para el retardo más corto de 1 segundo.

De forma predeterminada, el PIR detectará cualquier movimiento de 360 ° a su alrededor. Si desea limitar su rango de detección, intente colocarlo en la parte inferior del tubo interior de cartón de un rollo de papel higiénico e inclínelo en la dirección que desea cubrir.

Cree su propia alarma de intrusión móvil

Una vez que la alarma de intrusos esté funcionando satisfactoriamente, es posible que desee quitarla de su computadora. Guardar el programa como main.py, luego puede desconectarlo de su computadora y conectar un banco de energía móvil estándar a su puerto micro-USB.

El Pico luego ejecutará automáticamente el archivo main.py programa tan pronto como se encienda. Felicitaciones: ahora tiene una alarma de intrusión móvil para colocar donde quiera.