敢碰就报警的Arduino Yún系统
敢碰就报警的Arduino Yún系统2015-12-29 11:04原创 天诺
如果你想做一个报警系统，目的恐怕再明确不过了------你不想让孩子爬上橱柜或是冰箱偷东西吃，也不想其他人偷开你的锁柜。当然啦，可能你会想给偷吃食物的宠物拍张照片。或者，你想学学美剧《办公室》里Dwight Schrute所扮演的角色，看看是谁把同事的工作材料换成了果冻。那么问题来了，你该怎么做呢？
是的，你可以在橱柜/冰箱/锁柜里放上一个设备，一旦它监测到有动静，就会拍一张照片然后发送到你的电子邮件里。还有如果你会IFTTT（让互联网为你服务）的话，甚至可以自动把那些“小偷们”的照片发到社交媒体上，让全世界看看他们的脸。
首先，让我们先来欣赏一下小哥浮夸的演技：
这个报警系统项目，由一个运动传感器（PIR），一个摄像头，以及一个支持无线Wi-Fi连接设备组成。笔者选择了Arduino Yún，因为它非常易于使用，还能轻松配置无线Wi-Fi，而且如果你想换成RaspberryPi，也很容易。当然啦，如果你使用RaspberryPi的话，Wi-Fi配置可能会略微麻烦一些，因为它必须要连接到一台计算机上才能进行配置操作，而使用Arduino Yún就相对轻松多了，任何人都可以在上面直接配置。这个报警系统项目其实非常简单，即便你没有什么焊接/电气方面的技巧，也能在几分钟时间里轻松完成组装。废话不多说，赶紧来看看怎么做吧。
第一步 Arduino基本配置
首先，你需要配置自己的Arduino Yún网络设置，如果你按照教程一步步操作，其实非常简单。 点击查看教程.
完成配置之后，你需要测试Arduino的连接状况。打开浏览器，输入http://arduino.local，然后即能看到Arduino网页界面了。
如果一切操作正常，打开SSH会话。
$ sshroot@arduino.local
默认密码是：“arduino”。
然后，让我们来安装一些有用的软件包
$opkg update
$opkg install openssh-sftp-server
那么，为什么要安装“openssh-sftp-server”呢？因为这个软件包可以让你从Arduino上面轻松上传或下载文件。现在，你可以使用一个通用的SFTP客户端，比如filezilla，transmit，或是cyberduck等等，这样就不用输入麻烦的SCP命令来进行文件传输了。
然后，为了兼容Python，我们还需要安装一个SSL支持包（感谢sbkirby！）。因为在默认软件包里，并没有包含这个软件支持包。
$opkg update
$opkg install python-openssl
笔者墙裂推荐你可以在Arduino Yún上插一个SD卡（如果你有一个的话），Arduino Yún设备会自动分配文件路径，地址是mnt/sda1。
然后，我们要在Arduino Yún上面安装USB摄像头和USB声卡。
第二步 安装并测试USB摄像头
通过opkg套件管理系统，已经有支持Linino的UVC软件包了，因此安装摄像头可以说是非常简单的一个步骤。是需要通过ssh连接到Yún上面，然后输入：
$ opkg update
$ opkg install kmod-video-uvc
就可以了。
不过我们还需要一个可以拍照片的软件，笔者使用过一款容量极小，但又非常便于使用的拍照软件fswebcam，按照如下命令，安装即可。
$ opkg install fswebcam
第三步 拍摄你的第一张照片
首先要确保你使用了SD卡作为存储，否则Arduino内存会很快就被耗尽。好了，如果你正在使用SD存储卡的话，你应该已经能够看到它的安装路径地址了/mnt/sda1.如果你还没有使用，那么请将FAT32格式的SD卡插入到设备的SD卡插槽里面，并重启你的Arduino设备。
现在，请把摄像头插进设备的USB端口，然后输入：
$ cd /mnt/sda1
$ fswebcam test.png
如果一切正常的话，你现在就能拍摄自己的第一张照片啦！注意看看你的SD卡里的内容哦，：）
这意味着，现在我们可以通过Yún’s Bridge库，在自己的Arduino设备里面拍照片，按照下面这种操作方式就能实现：
Process.runShellCommand("fswebcam /mnt/sda1/test.png");
第四步 安装声卡
在Yún上打开一个ssh会话，然后输入：
$opkg install kmod-usb-audio
$opkg install madplay
完成安装之后，现在Arduino Yún设备就有了声卡支持了。笔者只尝试了下MP3格式的音乐播放，还没有自己录制一些音频，但是很快就会去尝试下！
如果想要测试一下声卡效果，其实也非常简单，你只需在SD卡里复制一个MP3音频文件，然后输入：
$cd /mnt/sda1
$madplay yoursound.mp3
这意味着现在我们可以通过Yún’s Bridge库，在Arduino设备里面播放声音了，按照下面这种操作方式就能实现：
Process.runShellCommand("madplay /mnt/sda1/test.mp3");
第五步 电子邮件脚本
现在，我们的监控设备可以拍照片并且支持播放声音….但是我们还想要更多功能！我们想让这款设备能通过电子邮件发送文件。
所以，我们该怎么做呢？答案其实非常简单….一个python脚本就能搞定！Arduino Yún整合了Temboo库，笔者想让这个监控系统更加具有兼容性，因此我们会使用一个非常简单的python脚本编码图像文件，并通过电子邮件发送出去。
笔者选择的电子邮箱是Gmail，但是这个代码脚本其实可以选择任何支持SMTP服务器的电子邮箱。
你可以创建一个新文件，称之为“sendemail.py”，然后把下面这段代码复制进去，
# coding=utf-8
# Copyright (C) 2014Stefano Guglielmetti
# This program is free software: you can redistribute it and/or modify
# it under the terms of the GNU General Public License as published by
# the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
# (at your option) any later version.
# This program is distributed in the hope that it will be useful,
# but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
# MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
# GNU General Public License for more details.
# You should have received a copy of the GNU General Public License
# along with this program. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
import smtplib, os, sys
from email.MIMEMultipart import MIMEMultipart
from email.MIMEBase import MIMEBase
from email.MIMEText import MIMEText
from email.Utils import COMMASPACE, formatdate
from email import Encoders
#From address, to address, subject and message body
from_address = 'FROM_ADDRESS@EMAIL.COM'
to_address = ['YOUR_ADDRESS@EMAIL.COM']
email_subject = 'Alert!!! Zombies!!! Ahead!!!'
email_body = 'A non dead intruder has been detected and needs to be eliminated!'
# Credentials (if needed)
username = 'EMAIL_LOGIN'
password = 'EMAIL_PASSWORD'
# The actual mail send
server = 'smtp.gmail.com:587'
def send_mail(send_from, send_to, subject, text, files=[], server="localhost"):
assert type(send_to)==list
assert type(files)==list
msg = MIMEMultipart()
msg['From'] = send_from
msg['To'] = COMMASPACE.join(send_to)
msg['Date'] = formatdate(localtime=True)
msg['Subject'] = subject
msg.attach( MIMEText(text) )
for f in files:
part = MIMEBase('application', "octet-stream")
part.set_payload( open(f,"rb").read() )
Encoders.encode_base64(part)
part.add_header('Content-Disposition', 'attachment; filename="%s"' % os.path.basename(f))
msg.attach(part)
smtp = smtplib.SMTP(server)
smtp.starttls()
smtp.login(username,password)
smtp.sendmail(send_from, send_to, msg.as_string())
smtp.close()
send_mail(from_address, to_address, email_subject, email_body, ], server) #the first command line argument will be used as the image file name
现在，你需要把相关电子邮件设置做下改动，如下
#From address, to address, subject and message body
from_address = 'FROM_ADDRESS@EMAIL.COM'
to_address = ['YOUR_ADDRESS@EMAIL.COM']
email_subject = 'Alert!!! Zombies!!! Ahead!!!'
email_body = 'An undead intruder has been detected and needs to be eliminated!'
# Credentials (if needed)
username = 'EMAIL_LOGIN'
password = 'EMAIL_PASSWORD'
# The actual mail send
server = 'smtp.gmail.com:587'
接下来，你可以通过SFTP（或是SCP，如果你喜欢的话）把这段脚本文件上传到Arduino Yún的SD卡里，然后再次打开SSH会话，输入下面这段命令：
$cd /mnt/sda1
$python sendemail.py test.png
几秒钟之后，你就会收到一封电子邮件，附件就是Arduino Yún拍摄的照片，是不是很神奇！
第六步 让我们搭设电路板！
别担心，这一个步骤其实也是非常简单的。你根本用不着焊接什么材料，所有部件都能靠组装完成。笔者使用了这款PIR传感器，是因为它即可靠，又方便使用。你可以参照下图来进行相关操作：
我们已经连上了这个PIR传感器。如果监控系统设备发现了一些动作，上面的LED灯就会打开。
第七步 现在是时候加上Arduino Sketch了
在Arduino IDE上复制下面这段代码，然后上传到你的Yún上：
*
* Switches a LED, takes a picture and sends it via email
* according to the state of the sensors output pin.
* Determines the beginning and end of continuous motion sequences.
*
* @author: Stefano Guglielmetti / stefano (at) mikamai (dot) com / http://jeko.net
* @date: feb 5, 2014
*
* based on the example by Kristian Gohlke / krigoo (_) gmail (_) com / http://krx.at
* http://playground.arduino.cc/Code/PIRsense
*
* stefano guglielmetti (cleft) 2014
*
* released under a creative commons "Attribution-NonCommercial-ShareAlike 2.0" license
* http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0/de/
*
*
* The Parallax PIR Sensor is an easy to use digital infrared motion sensor module.
* (http://www.parallax.com/detail.asp?product_id=555-28027)
*
* The sensor's output pin goes to HIGH if motion is present.
* However, even if motion is present it goes to LOW from time to time,
* which might give the impression no motion is present.
* This program deals with this issue by ignoring LOW-phases shorter than a given time,
* assuming continuous motion is present during these phases.
*
*/
#include <Bridge.h>
/////////////////////////////
//VARS
//the time we give the sensor to calibrate (10-60 secs according to the datasheet)
int calibrationTime = 10;
//the time when the sensor outputs a low impulse
long unsigned int lowIn;
//the amount of milliseconds the sensor has to be low
//before we assume all motion has stopped
long unsigned int pause = 5000;
boolean lockLow = true;
boolean takeLowTime;
int pirPin = 6; //the digital pin connected to the PIR sensor's output
int ledPin = 13;
Process p;
String imageName;
/////////////////////////////
//SETUP
void setup(){
Bridge.begin();
Serial.begin(9600);
pinMode(pirPin, INPUT);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
digitalWrite(pirPin, LOW);
//give the sensor some time to calibrate
Serial.print("calibrating sensor ");
for(int i = 0; i < calibrationTime; i++){
Serial.print(".");
delay(1000);
}
Serial.println(" done");
Serial.println("SENSOR ACTIVE");
delay(50);
}
////////////////////////////
//LOOP
void loop(){
if(digitalRead(pirPin) == HIGH){
digitalWrite(ledPin, HIGH); //the led visualizes the sensors output pin state
if(lockLow){
//makes sure we wait for a transition to LOW before any further output is made:
lockLow = false;
Serial.println("---");
Serial.print("motion detected at ");
Serial.print(millis()/1000);
Serial.println(" sec");
imageName = uniqueFileName("png"); //generate a new, uniqe file name
p.runShellCommand("fswebcam /mnt/sda1/" + imageName); //takes the picture
while(p.running()); //wait till the process ends
p.runShellCommand("madplay /mnt/sda1/sounds/sirena.mp3"); //play the siren sound
while(p.running()); //wait till the process ends
p.runShellCommand("python /mnt/sda1/sendemail.py /mnt/sda1/" + imageName); //sends the picture via email
while(p.running()); //wait till the process ends
delay(50);
}
takeLowTime = true;
}
if(digitalRead(pirPin) == LOW){
digitalWrite(ledPin, LOW);//the led visualizes the sensors output pin state
if(takeLowTime){
lowIn = millis(); //save the time of the transition from high to LOW
takeLowTime = false; //make sure this is only done at the start of a LOW phase
}
//if the sensor is low for more than the given pause,
//we assume that no more motion is going to happen
if(!lockLow && millis() - lowIn > pause){
//makes sure this block of code is only executed again after
//a new motion sequence has been detected
lockLow = true;
Serial.print("motion ended at "); //output
Serial.print((millis() - pause)/1000);
Serial.println(" sec");
delay(50);
}
}
}
/* A simple function to generate unique timestamp based filenames */
String uniqueFileName(String ext){
String filename = "";
p.runShellCommand("date +%s");
while(p.running());
while (p.available()>0) {
char c = p.read();
filename += c;
}
filename.trim();
filename += "." + ext;
return filename;
}
十秒钟之后（校准时间），就将开始工作，并拍摄照片了！！！
一切搞定！下面这张照片，就是组装完成后的效果图。在GitHub上，有这个项目的详细文档。
页:
[1]