MotionSense: Smarte Einbruchserkennung mit Arduino & ESP8266

Benötigte Komponenten

• Arduino Mega 2560 (1×)
• ESP8266 ESP-01 WiFi-Modul (1×)
• HC-SR501 PIR-Bewegungsmelder (1×)
• 1000 µF Elektrolytkondensator (1×)
• Widerstände und Jumper-Kabel (1×)

Benötigte Werkzeuge

• Seitenschneider

Verwendete Apps und Dienste

• Pushbullet (für Push-Benachrichtigungen)

Projektbeschreibung

Dieses Tutorial zeigt, wie Sie ein System bauen, das unbefugte Aktivitäten oder Einbrüche erkennt und Benachrichtigungen auf Ihr Smartphone sendet. Verwendet werden ein Arduino Mega für die Erkennung (PIR-Sensor) und ein ESP8266 für die WLAN-Verbindung. Benachrichtigungen werden über die Pushbullet-API versendet.

Voraussetzungen

• Grundkenntnisse in Arduino und Hardware (arduino.cc)
• Verständnis von AT-Befehlen (CodeProject)
• Funktionsweise eines PIR-Sensors (Wikipedia)

Hardware-Aufbau

PIR-Sensor anschließen

Stellen Sie die Potentiometer am PIR auf maximale Empfindlichkeit und kürzesten Alarmzyklus ein. Öffnen Sie die weiße Kuppel, um die Pin-Belegung zu sehen: GND | OUT | VCC. Verbinden Sie:

• PIR GND → Arduino GND
• PIR VCC → Arduino 5V
• PIR OUT → Digitaler Pin 2 (änderbar im Code)

Testen Sie den Sensor mit dem Beispielcode aus dem Arduino Playground.

ESP8266 für WLAN-Verbindung einrichten

Das ESP-01 Modul wird mit Standard-AT-Firmware verwendet. Verdrahtung:

• ESP8266 GND → Arduino GND
• ESP8266 TX (UXTX) → Arduino RX2 (Serial2)
• ESP8266 CH_PD → Arduino 5V (über 3,3V-Spannungsregler oder Spannungsteiler!)
• ESP8266 RX (URXD) → Arduino TX2 (Serial2)
• ESP8266 VCC → Arduino 3,3V
• RST, GPIO0, GPIO2 bleiben unbelegt

Wichtig: Der ESP8266 zieht beim Senden viel Strom. Ein 1000 µF Kondensator zwischen VCC (langer Pin) und GND (kurzer Pin) puffert die Spannung und verhindert Arduino-Neustarts.

Pushbullet einrichten

1. Registrieren Sie sich bei Pushbullet, installieren Sie die Apps auf Smartphone und Chrome.
2. Erstellen Sie einen Access Token in den Kontoeinstellungen (API-Bereich).
3. Notieren Sie die HTTP-API-Endpunkte (nicht HTTPS, da Arduino kein SSL unterstützt): Basis-URL 173.17.168.19, Port 8181, Pfad /pushbullet/v2/pushes.

Programmierung

Laden Sie den Sketch MotionSense.ino aus dem GitHub-Repository ESP8266-experiments (Ordner Experiments). Passen Sie folgende Konstanten an:

#define SSID "IHR_WLAN_SSID"
#define PASS "IHR_WLAN_PASSWORT"
#define PIRPIN 2
#define AUTH_TOKEN "IHR_PUSHBULLET_ACCESS_TOKEN"

Kompilieren und hochladen. Der Serial Monitor zeigt den Kalibrierungsprozess, WLAN-Verbindung und schließlich Everything fine | No intrusion. Bei Bewegungserkennung wird eine Push-Benachrichtigung gesendet.

Code-Übersicht

• sensor_calibration() – kalibriert den PIR-Sensor
• check_WiFi_radio() – prüft ESP8266
• reset_wifi() – setzt WiFi-Modul zurück
• set_wifi_mode() – setzt Client-Modus
• check_wifi_stat() – prüft AP-Verbindung
• connect_ssid() – verbindet mit WLAN
• pirRead() – liest PIR (0/1)
• server_connect(), post(), server_disconnect() – Pushbullet-Kommunikation

Schaltplan