Fortgeschrittenes Heimüberwachungssystem mit Arduino Mega und IoT-Sensoren

Komponenten und Zubehör

Projektbeschreibung

Ausgangspunkt war ein Ecobee Smart Thermostat, das jedoch eingestellt wurde. Ziel war eine Alternative zur Überwachung von Sumpfpegel, Wasseralarm, Stromausfall und weiteren Parametern. Code und Webinterface basieren auf diversen Open-Source-Projekten. Benachrichtigungen laufen über PushingBox.

Ein Arduino Mega 2560 mit Ethernet-Shield bildet das Herzstück. Mit Eagle CAD wurden zwei Platinen entworfen (Eingangs-Interface und visuelle Anzeige) und bei OSH Park fertigen lassen. Die Interface-Platine verbindet sieben potentialfreie Kontakte, Temperatur/Feuchtigkeitssensor, RTC und Ultraschallsensor mit dem Arduino.

Zur lokalen Anzeige dient ein 4×20-LCD. Acht LEDs signalisieren Alarmzustände: Bernstein = aktiv, Grün = quittiert, Aus = zurückgesetzt. Ein Reset-Taster löscht grüne LEDs; ein „Message Enable“-Taster schaltet PushingBox-Benachrichtigungen ein/aus.

Das Webinterface läuft nur im LAN (kein Port-Forwarding aus Sicherheitsgründen). Es nutzt Arduino-Beispiele und jqPlot für Diagramme.

Beispiel: Sumpf-Alarm bei < 10 Zoll (bernsteinfarbene LED). Ein grüner LED zeigt einen früheren Alarm an, der mittlerweile quittiert ist. Drückt man Reset, erlischt Grün, Bernstein bleibt bis Pegel > 10 Zoll.

Quellcode

Arduino-Code (C/C++)

Der Sketch umfasst:

• Ethernet-Webserver auf Port 1000
• SD-Karte für Webdateien (index.htm)
• I²C-LCD, DHT22, NewPing (HC-SR04), RTC_DS3231
• Überwachung von 7 digitalen Eingängen (Sumpf, Flut, Stromausfall, 5× Aux)
• LED-Anzeige (18 Ausgänge) für Alarmstatus
• PushingBox-Integration für E-Mail/Push-Benachrichtigungen
• JSONP-AJAX-Endpunkt für Webinterface

Wichtige Pin-Belegungen sind im Code als Kommentare dokumentiert.

Webinterface (JavaScript/HTML)

Die Webseite nutzt jqPlot für Zeitreihendiagramme (Sumpfpegel, Temperatur) und Canvas-Gauges für aktuelle Werte. Alle 3 Sekunden werden Daten per JSONP vom Arduino abgerufen und Diagramme/Gauges aktualisiert. Status-Texte werden in HTML-Elemente geschrieben.

Benötigte JS/CSS-Bibliotheken (jQuery, jqPlot, gauge.js) müssen lokal auf dem Rechner liegen.

Schaltpläne

Interface- und Anzeigeplatine (Eagle-Datei: LED BAR 2.sch)