Báo trộm cảm biến chuyển động PIR, bật/tắt canh gác qua điện thoại

Nguyên lý hoạt động

Cảm biến PIR HC-SR501 nhận bức xạ hồng ngoại từ thân nhiệt người. Khi có người di chuyển trong vùng quét, chân OUT lên 3,3V (có ổn áp riêng bên trong) nên nối thẳng vào GPIO27 của ESP32 an toàn. Module được nuôi bằng 5V từ chân VIN. ESP32 phát WiFi và chạy trang web để bạn bật/tắt canh gác. Khi đang canh gác mà PIR báo, ESP32 bật còi (qua transistor S8050, còi ăn khoảng 30mA, chân GPIO chỉ cấp khoảng 2,5mA) trong thời gian cài đặt (mặc định 30 giây), và ghi lại giờ phát hiện lấy từ Internet (giờ Việt Nam UTC+7).

Sơ đồ đấu dây

Mỗi màu là một dây. Chấm tròn là điểm hàn. Chạm vào tên dây trong bảng để làm nổi bật.

Danh sách linh kiện

Các bước làm

1. Chuẩn bị
   Mỏ hàn, thiếc, board lỗ 5×7cm, dây cái-đực 3 sợi cho PIR, cáp USB có dây dữ liệu.
2. Chỉnh PIR trước khi lắp
   Nhìn mặt dưới PIR: jumper để chế độ H (lặp lại). Biến trở Sx (tầm xa) vặn giữa (~5m). Biến trở Tx (thời gian giữ) vặn hết chiều ngược kim đồng hồ (~3 giây) — code tự xử lý thời gian còi.
3. Gắn ESP32
   Hàn 2 hàng header cái 15 chân lên board lỗ rồi cắm ESP32 vào.
4. Nối PIR
   Lật PIR xem chữ cạnh 3 chân: VCC → VIN (5V) của ESP32, OUT → GPIO27 (silk D27), GND → GND. KHÔNG cấp VCC của PIR bằng 3V3 (module cần ≥4,5V).
5. Hàn cụm còi
   S8050 mặt chữ hướng về bạn: E – B – C. E → GND; R1 1kΩ từ GPIO26 (D26) tới B; còi chân + → VIN, chân − → C.
6. Hàn đèn báo
   GPIO25 (D25) → R2 220Ω → chân dài LED đỏ, chân ngắn → GND.
7. Kiểm tra trước khi cắm điện
   Thang thông mạch: giữa VIN và GND, giữa 3V3 và GND không được kêu.
8. Nạp code
   Arduino IDE 2, board "DOIT ESP32 DEVKIT V1" (cài esp32 by Espressif trong Boards Manager). Mở pir_alarm.ino → Upload. Không cần thư viện thêm. Lỗi kết nối thì giữ nút BOOT lúc thấy "Connecting…".
9. Kết nối điện thoại
   Vào WiFi "MachGon-BaoTrom" (mật khẩu machgon123), mở 192.168.4.1. Mục Cài đặt nhập WiFi nhà để có giờ chính xác và dùng từ xa trong mạng nhà qua http://baotrom.local.
10. Lắp đặt
    Đặt PIR cao 2–2,5m, chéo góc phòng, hướng vào lối đi. Tránh hướng thẳng vào máy lạnh, cửa sổ nắng, bóng đèn sợi đốt. Sau khi cấp điện, PIR cần ~60 giây ổn định.

Code nạp cho mạch

Chọn board DOIT ESP32 DEVKIT V1.

/*
  Mạch Gọn — Báo trộm PIR, bật/tắt canh gác qua điện thoại
  Board : ESP32 DevKit V1 ("DOIT ESP32 DEVKIT V1")
  Chân  : GPIO27 <- OUT của PIR HC-SR501 (3,3V)
          GPIO26 -> R 1k -> B S8050 (còi ở cực C)
          GPIO25 -> 220Ω -> LED đỏ
  Lần đầu: WiFi "MachGon-BaoTrom" (mật khẩu machgon123) -> 192.168.4.1
*/
#include <Arduino.h>
#include <WiFi.h>
#include <WebServer.h>
#include <ESPmDNS.h>
#include <Preferences.h>
#include <time.h>

const uint8_t PIN_PIR = 27;
const uint8_t PIN_BUZ = 26;
const uint8_t PIN_LED = 25;
const char* AP_SSID  = "MachGon-BaoTrom";
const char* HOSTNAME = "baotrom";
const uint32_t PIR_WARMUP_MS = 60000;   // PIR cần ~60s ổn định sau khi cấp điện
const uint8_t  LOG_MAX = 40;

WebServer server(80);
Preferences cfg;

bool armed = false;
uint32_t armedAt = 0;          // thời điểm bấm canh gác (để tính giờ chờ ra khỏi nhà)
uint16_t sirenSec = 30;        // còi hú tối đa bao nhiêu giây mỗi lần
uint16_t exitDelaySec = 20;    // thời gian chờ sau khi bật canh gác
bool sirenOn = false;
uint32_t sirenStart = 0;
bool lastPir = false;
uint32_t eventCount = 0;

struct LogItem { time_t t; uint32_t ms; bool alarm; };
LogItem logs[LOG_MAX];
uint8_t logHead = 0, logCount = 0;

bool timeOk() { return time(nullptr) > 1700000000; }

void addLog(bool alarm) {
  logs[logHead] = { timeOk() ? time(nullptr) : 0, millis(), alarm };
  logHead = (logHead + 1) % LOG_MAX;
  if (logCount < LOG_MAX) logCount++;
}

String fmtLog(const LogItem& l) {
  char b[40];
  if (l.t) { struct tm tmv; localtime_r(&l.t, &tmv); strftime(b, sizeof b, "%d/%m %H:%M:%S", &tmv); }
  else snprintf(b, sizeof b, "+%lus sau khi bật", (unsigned long)(l.ms / 1000));
  return String(b);
}

bool active() { return armed && millis() - armedAt >= exitDelaySec * 1000UL && millis() > PIR_WARMUP_MS; }

void setSiren(bool on) {
  sirenOn = on;
  if (on) sirenStart = millis();
  else digitalWrite(PIN_BUZ, LOW);
}

const char PAGE[] PROGMEM = R"HTML(<!doctype html><html lang="vi"><head><meta charset="utf-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1"><title>Báo trộm</title>
<style>
body{margin:0;font-family:system-ui,sans-serif;background:#0f172a;color:#e2e8f0}
header{padding:14px;background:#1e293b;font-weight:700}
.card{margin:14px;padding:14px;background:#1e293b;border-radius:14px}
.big{width:100%;padding:22px;font-size:20px;border:0;border-radius:14px;font-weight:700}
.on{background:#dc2626;color:#fff}.off{background:#22c55e;color:#052e16}
.st{font-size:18px;margin-bottom:10px}.muted{color:#94a3b8;font-size:13px}
ul{list-style:none;padding:0;margin:0}li{padding:8px 0;border-bottom:1px solid #334155}
li.a{color:#fca5a5}input{width:100%;padding:9px;margin:4px 0 8px;border-radius:8px;border:1px solid #475569;background:#0b1220;color:#e2e8f0;box-sizing:border-box}
.btn{background:#334155;color:#e2e8f0;border:0;border-radius:10px;padding:10px 14px;margin-top:6px}
</style></head><body>
<header>🛡️ Báo trộm</header>
<div class="card"><div class="st" id="st">…</div><button class="big" id="arm"></button>
<button class="btn" id="mute" style="width:100%;margin-top:10px">🔕 Tắt còi ngay</button>
<p class="muted" id="info"></p></div>
<div class="card"><b>Nhật ký phát hiện</b><ul id="log"></ul></div>
<div class="card"><b>Cài đặt</b>
<label class="muted">Còi hú tối đa (giây)</label><input id="siren" type="number" min="3" max="600">
<label class="muted">Chờ ra khỏi nhà sau khi bật canh gác (giây)</label><input id="exit" type="number" min="0" max="300">
<button class="btn" onclick="saveOpt()">Lưu</button><hr style="border-color:#334155">
<label class="muted">WiFi nhà (để có giờ chính xác)</label><input id="ssid" placeholder="Tên WiFi"><input id="pass" type="password" placeholder="Mật khẩu">
<button class="btn" onclick="wifi()">Lưu WiFi & khởi động lại</button></div>
<script>
const $=s=>document.querySelector(s);let S={};
async function load(){const r=await fetch('/api/state');S=await r.json();
 $('#st').textContent=S.siren?'🚨 ĐANG BÁO ĐỘNG':S.armed?(S.active?'🔒 Đang canh gác':'⏳ Sắp canh gác…'):'🔓 Đã tắt canh gác';
 $('#arm').textContent=S.armed?'TẮT CANH GÁC':'BẬT CANH GÁC';$('#arm').className='big '+(S.armed?'off':'on');
 $('#info').textContent=(S.sta?'Đã nối WiFi nhà, IP '+S.ip+' — http://baotrom.local':'Chưa nối WiFi nhà')+(S.warm?'':' · PIR đang khởi động')+' · PIR hiện tại: '+(S.pir?'CÓ chuyển động':'yên');
 $('#log').innerHTML=S.log.map(l=>`<li class="${l.a?'a':''}">${l.a?'🚨':'👣'} ${l.t} — ${l.a?'Báo động':'Có chuyển động'}</li>`).join('')||'<li class="muted">Chưa có</li>';
 if(document.activeElement.tagName!='INPUT'){$('#siren').value=S.sirenSec;$('#exit').value=S.exitSec}}
$('#arm').onclick=async()=>{await fetch('/api/arm?on='+(S.armed?0:1),{method:'POST'});load()};
$('#mute').onclick=async()=>{await fetch('/api/mute',{method:'POST'});load()};
async function saveOpt(){await fetch('/api/opt?siren='+$('#siren').value+'&exit='+$('#exit').value,{method:'POST'});load()}
async function wifi(){await fetch('/api/wifi',{method:'POST',body:new URLSearchParams({ssid:$('#ssid').value,pass:$('#pass').value})});alert('Đã lưu, mạch khởi động lại')}
load();setInterval(load,2000);
</script></body></html>)HTML";

void handleState() {
  bool sta = WiFi.status() == WL_CONNECTED;
  String j = "{\"armed\":" + String(armed ? "true" : "false") + ",\"active\":" + (active() ? "true" : "false") +
             ",\"siren\":" + (sirenOn ? "true" : "false") + ",\"pir\":" + (lastPir ? "true" : "false") +
             ",\"warm\":" + (millis() > PIR_WARMUP_MS ? "true" : "false") + ",\"sta\":" + (sta ? "true" : "false") +
             ",\"ip\":\"" + (sta ? WiFi.localIP().toString() : WiFi.softAPIP().toString()) + "\",\"sirenSec\":" + sirenSec +
             ",\"exitSec\":" + exitDelaySec + ",\"log\":[";
  for (uint8_t i = 0; i < logCount; i++) {
    const LogItem& l = logs[(logHead + LOG_MAX - 1 - i) % LOG_MAX];
    if (i) j += ',';
    j += "{\"t\":\"" + fmtLog(l) + "\",\"a\":" + (l.alarm ? "true" : "false") + "}";
  }
  j += "]}";
  server.send(200, "application/json", j);
}

void setupWeb() {
  server.on("/", []() { server.send_P(200, "text/html; charset=utf-8", PAGE); });
  server.on("/api/state", HTTP_GET, handleState);
  server.on("/api/arm", HTTP_POST, []() {
    armed = server.arg("on") == "1"; armedAt = millis(); cfg.putBool("armed", armed);
    if (!armed) setSiren(false);
    digitalWrite(PIN_BUZ, HIGH); delay(armed ? 60 : 200); digitalWrite(PIN_BUZ, LOW);  // bíp xác nhận
    server.send(200, "text/plain", "ok");
  });
  server.on("/api/mute", HTTP_POST, []() { setSiren(false); server.send(200, "text/plain", "ok"); });
  server.on("/api/opt", HTTP_POST, []() {
    sirenSec = constrain(server.arg("siren").toInt(), 3, 600);
    exitDelaySec = constrain(server.arg("exit").toInt(), 0, 300);
    cfg.putUShort("siren", sirenSec); cfg.putUShort("exit", exitDelaySec);
    server.send(200, "text/plain", "ok");
  });
  server.on("/api/wifi", HTTP_POST, []() {
    cfg.putString("ssid", server.arg("ssid")); cfg.putString("pass", server.arg("pass"));
    server.send(200, "text/plain", "ok"); delay(500); ESP.restart();
  });
  server.onNotFound([]() { server.sendHeader("Location", "/"); server.send(302); });
  server.begin();
}

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(PIN_PIR, INPUT);
  pinMode(PIN_BUZ, OUTPUT);
  pinMode(PIN_LED, OUTPUT);
  digitalWrite(PIN_BUZ, LOW);
  cfg.begin("cfg", false);
  armed = cfg.getBool("armed", false);   // mất điện có lại vẫn giữ trạng thái canh gác
  sirenSec = cfg.getUShort("siren", 30);
  exitDelaySec = cfg.getUShort("exit", 20);
  armedAt = millis();

  WiFi.mode(WIFI_AP_STA);
  WiFi.softAP(AP_SSID, cfg.getString("appass", "machgon123").c_str());
  String ssid = cfg.getString("ssid", "");
  if (ssid.length()) {
    WiFi.begin(ssid.c_str(), cfg.getString("pass", "").c_str());
    uint32_t t = millis();
    while (WiFi.status() != WL_CONNECTED && millis() - t < 15000) delay(250);
  }
  configTime(7 * 3600, 0, "pool.ntp.org", "time.google.com");  // giờ Việt Nam UTC+7
  if (MDNS.begin(HOSTNAME)) MDNS.addService("http", "tcp", 80);
  setupWeb();
  Serial.printf("San sang. AP %s IP %s\n", AP_SSID, WiFi.softAPIP().toString().c_str());
}

void loop() {
  server.handleClient();
  uint32_t now = millis();

  bool pir = digitalRead(PIN_PIR) == HIGH;
  if (pir && !lastPir && now > PIR_WARMUP_MS) {
    eventCount++;
    bool alarm = active();
    addLog(alarm);
    Serial.printf("PIR=1 (%s)\n", alarm ? "BAO DONG" : "chi ghi nhat ky");
    if (alarm) setSiren(true);
  }
  lastPir = pir;

  // còi hú ngắt quãng, tự tắt sau sirenSec
  if (sirenOn) {
    digitalWrite(PIN_BUZ, (now / 250) % 2);
    if (now - sirenStart >= sirenSec * 1000UL) setSiren(false);
  }
  // đèn: nháy nhanh khi báo động, nháy chậm khi chờ canh gác, sáng mờ chớp 1 lần/3s khi canh gác
  if (sirenOn) digitalWrite(PIN_LED, (now / 150) % 2);
  else if (armed && !active()) digitalWrite(PIN_LED, (now / 500) % 2);
  else if (armed) digitalWrite(PIN_LED, (now % 3000) < 80);
  else digitalWrite(PIN_LED, LOW);

  static uint32_t lastCheck = 0;
  if (now - lastCheck > 30000) {
    lastCheck = now;
    if (cfg.getString("ssid", "").length() && WiFi.status() != WL_CONNECTED) WiFi.reconnect();
  }
  delay(5);
}

Đo kiểm bằng đồng hồ vạn năng

Sửa lỗi thường gặp