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Wiki: Arduino-Alarmanlage – Jahresarbeit

Projektübersicht

Diese Jahresarbeit dokumentiert die Entwicklung einer modularen Alarmanlage mit Arduino. Ziel ist ein funktionales, verständlich aufgebautes Sicherheitssystem mit eigener Benutzeroberfläche und zuverlässiger Erkennung von Bewegung oder Annäherung.

Die Anlage besteht aus zwei Arduinos, die über eine serielle Schnittstelle miteinander kommunizieren. Die Steuerung erfolgt über ein LCD-Terminal mit Tastern, während die Überwachung durch einen Ultraschallsensor erfolgt.

Komponentenübersicht

Arduino 1 – Terminal (Bedieneinheit)

Funktionen:

• Anzeige des aktuellen Status ("ARMED" / "DISARMED") auf einem LCD-Display
• Anzeige der aktuell eingestellten Alarmentfernung (in cm)
• RGB-LED zur Visualisierung des Alarmstatus:
  • Rot: Alarm aktiviert
  • Grün: Alarm deaktiviert
• Drei Taster:
  • Mittlerer Taster: Aktiviert bzw. deaktiviert die Alarmanlage
  • Linker Taster: Verringert die Alarmentfernung um 10 cm
  • Rechter Taster: Erhöht die Alarmentfernung um 10 cm Kommunikation mit Sensor-Arduino:
• Sendet bei jeder Status- oder Entfernungseinstellung folgende Befehle über die serielle Schnittstelle:
  • STATUS:ARMED oder STATUS:DISARMED
  • DIST:60 (Beispielwert in cm)

Arduino 2 – Sensor (Überwachungseinheit)

Funktionen:

• Nutzt einen HC-SR04 Ultraschallsensor zur Messung der Entfernung zu einem Objekt
• Aktiviert bei Annäherung unterhalb der eingestellten Alarmentfernung den Alarm (z. B. über eine LED oder einen Buzzer)
• Reagiert nur, wenn der Status vom Terminal auf "ARMED" gesetzt ist

Verhalten:

• Alarm wird ausgelöst, wenn:
  • Die Alarmanlage aktiviert ist
  • Die gemessene Entfernung kleiner oder gleich der eingestellten Alarmentfernung ist
• Alarm wird deaktiviert, wenn:
  • Die Alarmanlage deaktiviert ist
  • Der Abstand wieder größer wird

Kommunikation zwischen den Arduinos

Die Datenübertragung erfolgt über die serielle Schnittstelle (Serial) mit einfachen Textbefehlen. Das Terminal sendet regelmäßig die aktuellen Einstellungen. Der Sensor-Arduino empfängt diese und passt seine Überwachung entsprechend an.

Beispielnachrichten:

• STATUS:ARMED
• DIST:80

bibliothek: LiquidCrystal_I2C-1.1.2.zip

Technische Komponenten

• 2x Arduino Uno oder Nano

• 1x HC-SR04 Ultraschallsensor

• 1x LCD 16x2 mit I2C-Modul

• 1x RGB-LED

• 3x Taster

• 1x Buzzer oder Signal-LED für den Alarm

• Diverse Widerstände, Breadboard, Jumper-Kabel, optional Gehäuse arduino library

• Alarm-Ausgabe über Relais und laute Sirene

• Anzeige von Zeitstempeln oder gespeicherten Bewegungen

• WLAN-Erweiterung mit ESP8266 oder ESP32 zur App-Anbindung

• Passwortschutz für Aktivierung/Deaktivierung