Δημιουργήστε σύστημα ασφαλείας SafeLock χρησιμοποιώντας το Arduino MEGA: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Γεια σε όλους…

Πρώτα απ 'όλα, υπήρξα τεράστιος θαυμαστής της κοινότητας Instructables και όλων όσων ανέβασαν τα Instructables τους εδώ. Έτσι, αποφάσισα μια μέρα να δημοσιεύσω το δικό μου Instructable.

Λοιπόν, ελάτε εδώ με το πρώτο μου εκπαιδευτικό «SafeLock ψηφιακό σύστημα ασφαλείας χρησιμοποιώντας Arduino MEGA»

Μια μέρα ενώ μάθαινα το Arduino και παρακολουθούσα τα σεμινάρια του, σκέφτηκα να φτιάξω τον εαυτό μου σε ένα πραγματικό σύστημα που θα το χρησιμοποιούσε. Και έτσι, σκέφτηκα να κάνω ένα σύστημα κλειδώματος ασφαλείας χρησιμοποιώντας αυτό, καθώς μπορεί να μου φανεί χρήσιμο σε διάφορες εφαρμογές. Έτσι πρώτα, αυτό που έκανα ήταν ότι έψαξα για έτοιμα διαδικτυακά σεμινάρια για να κάνω το ίδιο. Πέρασα αρκετά από αυτά. Αλλά αυτό που είδα ήταν λίγα που ήταν απλά για έναν αρχάριο ήταν πολύ πιο απλά. Εννοώ ότι είπαν ότι απλώς δώσατε έναν κωδικό πρόσβασης για τον κωδικό σας και μόνο αυτή η τιμή θα είναι ο κωδικός πρόσβασής σας όλη την ώρα, εκτός εάν αλλάξετε τον κώδικα και τον ανεβάσετε ξανά. Ορισμένοι χρησιμοποίησαν επικοινωνία I2C. Τι γίνεται όμως αν κάποιοι πρέπει να τα καταφέρουν με τις απλές συνδέσεις και να μην χρησιμοποιήσουν το I2C…; Ωστόσο, οι επικοινωνίες I2C είναι πιο αποτελεσματικές. Αλλά σκεπτόμενοι από κάποιον που δεν το γνωρίζει ακόμα, μπορεί να εγκαταλείψει την ιδέα του να κάνει έργο. Επίσης, πολλά έργα απλώς χρησιμοποίησαν LCD, πληκτρολόγιο και LED για να δείξουν ότι λειτουργεί. Απλώς εισάγετε τον κωδικό πρόσβασης και ανοίξτε τον. Έτσι, αυτά είναι αρκετά απλά, ή πιο πολύπλοκα. Αλλά τι γίνεται αν κάποιος θέλει ένα σύστημα ασφάλειας που είναι απλό να κατασκευαστεί καθώς και να έχει πλήρη χαρακτηριστικά για να λειτουργήσει. Λοιπόν, δείτε το βήμα για να δείτε τα πλεονεκτήματά του…

Βήμα 1: Αυτό λοιπόν έκανα

Ανέλαβα το έργο της δημιουργίας ενός απλού συστήματος ασφαλείας που έχει πολλά χαρακτηριστικά για να λειτουργεί πιο αποτελεσματικά. Έχω αυτό το σύστημα το οποίο από πάνω σε πολλά από τα διαθέσιμα συστήματα, έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

1. Όταν ανεβαίνει ο κωδικός, για πρώτη φορά, χαιρετά και στη συνέχεια ζητά από τον ιδιοκτήτη να ορίσει έναν κωδικό πρόσβασης. Έτσι, ο ιδιοκτήτης μπορεί να ορίσει οποιονδήποτε 8ψήφιο κωδικό πρόσβασης που θεωρεί κατάλληλο. Μόλις οριστεί ο κωδικός πρόσβασης, θα εμφανιστεί ότι έχει οριστεί και θα αναβοσβήνει το μπλε LED. Επίσης, θα το ειδοποιήσει χρησιμοποιώντας τον βομβητή που ηχεί για μερικά δευτερόλεπτα.

2. Μόλις οριστεί, το t θα ζητά συνεχώς την εισαγωγή του κωδικού πρόσβασης, σε κατάσταση κλειδώματος. Έτσι, εάν ένα άτομο πρέπει να εισαγάγει, πρέπει να εισαγάγει τον 8ψήφιο κωδικό πρόσβασης. Εάν εισάγει σωστά τον κωδικό πρόσβασης, τότε το σύστημα τον καλωσορίζει και τον καλωσορίζει εμφανίζοντάς τον στην οθόνη και επίσης η πράσινη λυχνία LED αναβοσβήνει ενώ εμφανίζεται το μήνυμα. Ο βομβητής ειδοποιεί το ίδιο μπιπ, ενώ η λυχνία LED είναι αναμμένη. Έτσι, ανοίγει η πόρτα.

3. Ας υποθέσουμε ότι οποιοσδήποτε άγνωστος προσπαθεί να μπει στο δωμάτιο και έτσι αρχίζει να μπερδεύεται με τα πλήκτρα του πληκτρολογίου μας. Στη συνέχεια, όταν εισάγει οποιοδήποτε τυχαίο ή περιττό στοιχείο κωδικού πρόσβασης, η οθόνη LCD εμφανίζει το μήνυμα ότι το κλειδί είναι άκυρο και αναβοσβήνει το κόκκινο led. Επίσης, ο βομβητής προειδοποιεί για ψευδή καταχώρηση με μπιπ.

4. Η προηγούμενη λειτουργία μπορεί επίσης να βοηθήσει οποιοδήποτε έγκυρο άτομο εάν εισάγει οποιοδήποτε άλλο κλειδί ενδιάμεσα κατά την πληκτρολόγηση του κωδικού πρόσβασης, βοηθώντας τον ειδοποιώντας ότι το κλειδί είναι άκυρο και πρέπει να το θυμάται.

5. Εάν κάποιος χρήστης αποτύχει να εισαγάγει τον σωστό κωδικό πρόσβασης για τρεις φορές, θα ειδοποιηθεί ότι είναι άκυρος και τις τρεις φορές. Επίσης, μετά από τρεις προσπάθειες, η οθόνη LCD θα εμφανίσει ότι έχει φτάσει το μέγιστο όριο δοκιμής. Έτσι, τώρα, ο χρήστης πρέπει να περιμένει ένα λεπτό για να προσπαθήσει ξανά να εισαγάγει τον κωδικό πρόσβασης. Αυτό ειδοποιείται με τη συνεχή αναβοσβήνει κόκκινη λυχνία LED και τον ήχο του μπιπ από το βομβητή για ένα λεπτό. Αργότερα, επιτρέπεται ξανά στον χρήστη να δοκιμάσει ξανά μετά από 1 λεπτό.

6. Επίσης, εάν κάποιος χρειάζεται να αλλάξει τον κωδικό πρόσβασης, το μόνο που απαιτείται είναι να πατήσετε το διακόπτη επαναφοράς, ο οποίος θα ζητήσει να οριστεί ξανά ο κωδικός πρόσβασης.

Έτσι, έχει πολλά χαρακτηριστικά για να λειτουργεί με τον τρόπο που χρειάζεται ο χρήστης σωστά…

Τώρα ας φτάσουμε στη μερίδα της ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ… !!

Βήμα 2: Εργαλεία και εξαρτήματα

Τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα που χρειάζεστε είναι: ·

• Arduino MEGA 2560 (Brain & Memory)
• Καλώδιο USB (συνδέστε υπολογιστή και Arduino για μεταφόρτωση κώδικα)
• Οθόνη LCD 16 x 2 (έχω χρησιμοποιήσει JHD 162A)
• Πληκτρολόγιο 4 x 4 (Η συσκευή εισόδου)
• 1 x breadboard (που περιέχει όλες τις συνδέσεις)
• Rgb LED (Αυτό που χρησιμοποιείται εδώ είναι κοινή άνοδος)
• Πιεζοηλεκτρικό ηχείο / βομβητή (για ειδοποίηση και προειδοποίηση)
• 10K ποτενσιόμετρο / κατσαρόλα (καθορισμός τιμής LED για LCD)
• 1 x 270-ohm αντίσταση (αποτρέψτε το LED να καεί…)
• 2 x 150 ohm αντίσταση
• Καλώδια από άλμα σε αρσενικό

Όλα τα υλικά που χρησιμοποιούνται είναι εύκολα διαθέσιμα στα ηλεκτρονικά καταστήματα. Ακόμα, οι περισσότεροι από εσάς που είστε κατασκευαστές geek μπορεί να το έχετε ήδη. Ωστόσο, αν δυσκολεύεστε να βρείτε κάποιο διαδικτυακό, σχολιάστε το παρακάτω. Σίγουρα θα σας προτείνω που θα το βρείτε.

Έτσι, αφού έχουμε όλα τα μέρη μας στο γραφείο εργασίας μας, ας ξεκινήσουμε τη διαδικασία κατασκευής του.

Βήμα 3: Καλωδίωση και συναρμολόγηση κυκλώματος

Τώρα, πρώτα ρίξτε μια ματιά στο διάγραμμα κυκλώματος όλου αυτού του συστήματος το οποίο είναι διαθέσιμο στις συνημμένες εικόνες. Επίσης, θα παρέχω εδώ όλες τις συνδέσεις καρφιτσών εδώ, ώστε να μην μπερδευτείτε και μπερδευτείτε σε αυτήν τη διαδικασία, καθώς μπορεί να οδηγήσει σε ακατάλληλη ή καθόλου εργασία.

Καλωδίωση LCD

Καρφίτσα LCD: Καρφίτσα Arduino

1 >> GND

2 >> +5V

3 >> πείρος κατσαρόλας Α

4 >> 1

5 >> GND

6 >> 2

11 >> 4

12 >> 5

13 >> 6

14 >> 7

15 >> +5V

16 >> GND

Καλωδίωση Trimpot

Καρφίτσα A >> καρφίτσα LCD 3

Καρφίτσα B >> GND

Καρφίτσα C >> +5V

Καλωδίωση πληκτρολογίου

Καρφίτσα πληκτρολογίου: Arduino Pin

1 >> 52

2 >> 50

3 >> 48

4 >> 46

5 >> 53

6 >> 51

7 >> 49

8 >> 47

Καλωδίωση κουδουνίσματος

+Καρφίτσα VE >> Καρφίτσα Arduino 30

-VE pin >> GND

RGB καλωδίωση LED (κοινή άνοδος RGB)

RGB pin 1 >> R 270-ohm >> Arduino pin 40

RGB pin 2 >> +5V

RGB pin 3 >> R 150-ohm >> Arduino pin 42

RGB pin 4 >> R 150-ohm >> Arduino pin 41

Εάν χρησιμοποιείτε μια κοινή κάθοδο RGB στο κύκλωμά σας, συνδέστε τον ακροδέκτη RGB 2 >> GND αντί του πείρου GND.

Οι παρακάτω εικόνες δείχνουν βήμα προς βήμα την καλωδίωση κάθε εξαρτήματος.

Ωστόσο, θα σας πρότεινα να ανατρέξετε κάποτε σε φύλλα δεδομένων των εξαρτημάτων σας, ώστε να γνωρίζετε τη λειτουργία κάθε ακίδας των εξαρτημάτων. Μπορεί μερικές φορές να είναι δυνατόν το ίδιο εξάρτημα που κατασκευάζεται από διαφορετική εταιρεία να έχει διαφορετική διάταξη PIN. Έτσι, ελέγξτε το πριν από το χέρι και στη συνέχεια εκτελέστε την καλωδίωση ανάλογα.

Έτσι, μόλις ολοκληρωθεί η καλωδίωση, ας περάσουμε στο τμήμα προγραμματισμού στο επόμενο βήμα.

Βήμα 4: Κωδικοποίηση και μεταφόρτωση του συστήματός μας

Έχω επισυνάψει το αρχείο κώδικα εδώ. Πάρτε τον κωδικό για τον εαυτό σας για να τον εκτελέσετε στο κύκλωμά σας. Μόλις το κατεβάσετε, κάντε όποιες αλλαγές χρειάζεστε και, στη συνέχεια, μεταγλωττίστε και ανεβάστε το στο κύκλωμα Arduino.

Επίσης, ένα πράγμα που θα ήθελα να επισημάνω εδώ είναι ότι το RGB που χρησιμοποίησα είναι κοινή άνοδος. Λάμπει όταν βρίσκεται σε ΧΑΜΗΛΗ κατάσταση και δεν λάμπει αν βρίσκεται σε Υ HIGHΗΛΗ κατάσταση. Αλλά αν χρησιμοποιείτε κοινή κάθοδο RGB, τότε θα λάμπει όταν η κατάσταση εξόδου είναι Υ HIGHΗΛΗ και δεν θα ανάψει όταν η κατάσταση εξόδου είναι χαμηλή.

Επισυνάπτω επίσης εικόνες παρακάτω, του κώδικα που μεταγλωττίζεται και ανεβαίνει με επιτυχία.

Εντάξει, οπότε χωρίς αναμονή, ας δούμε το σύστημα ασφαλείας μας να κάνει τη δουλειά του.

Βήμα 5: Λειτουργία του συστήματος SafeLock

• Όταν ο κωδικός έχει μεταφορτωθεί επιτυχώς, η οθόνη δίνει ένα μήνυμα καλωσορίσματος στον ιδιοκτήτη της λέγοντας "Γεια σας… (όνομα ιδιοκτήτη)".
• Στη συνέχεια, ζητά να ορίσετε τον κωδικό πρόσβασης (ο οποίος εδώ είναι οκταψήφιος κωδικός πρόσβασης που πρέπει να εισαγάγετε).
• Μόλις ρυθμιστεί, θα εμφανιστεί η οθόνη LCD με το μήνυμα "Ορισμός κωδικού πρόσβασης (ορισμένα εικονίδια αντίχειρα.)". Επίσης, το RGB θα γίνει μπλε αναβοσβήνει και ο βομβητής δίνει διακοπτόμενα μπιπ για κάποιο χρονικό διάστημα.
• Μόλις οριστεί, ο χρήστης μπορεί να εγκαταστήσει το σύστημα οπουδήποτε.
• Τώρα, η προεπιλεγμένη οθόνη στην οθόνη LCD είναι ότι ζητά τον κωδικό πρόσβασης με την ένδειξη "Εισαγάγετε κωδικό 8 ψηφίων".
• Ένα άτομο που πρέπει να εισαγάγει πρώτα πρέπει να πληκτρολογήσει τον σωστό κωδικό πρόσβασης.
• Εάν ένα άτομο εισάγει τον σωστό κωδικό πρόσβασης, η οθόνη LCD θα εμφανίσει χαιρετισμούς και μήνυμα καλωσορίσματος "Χαιρετισμοί στο πλοίο". Επίσης, το RGB θα γίνει πράσινο αναβοσβήνει και θα δίνει συνεχόμενο μπιπ για αρκετό καιρό. Έτσι, ανοίγει η κλειδαριά.
• Τι γίνεται αν ένα άτομο πληκτρολογήσει λάθος κλειδί ή προκύψει τυπογραφικό λάθος;;;
• Έτσι, εάν εισαχθεί κάποιο λάθος κλειδί κωδικού πρόσβασης, η οθόνη LCD θα εμφανίσει την ένδειξη "Sorry, Invalid key" και επίσης το RGB γίνεται κόκκινο αναβοσβήνει και ο βομβητής δίνει μια σύντομη ειδοποίηση με μπιπ.
• Εδώ, ένα ακόμη πράγμα που πρέπει να λάβετε υπόψη είναι ότι ο κώδικας ελέγχει κάθε μεμονωμένη καταχώριση κλειδιού και όχι μόνο ολόκληρο τον κωδικό πρόσβασης ταυτόχρονα. Έτσι, εάν ένας χρήστης έχει εισαγάγει κάποια σωστά κλειδιά και στη συνέχεια ξεχάσει το επόμενο κλειδί, πληκτρολογώντας κάτι άλλο, τότε θα προειδοποιηθεί για το ίδιο, βοηθώντας τον έτσι να ανακτήσει τον κωδικό πρόσβασής του και να προσπαθήσει ξανά. Μέχρι να εισαχθεί η σωστή τιμή του κωδικού πρόσβασης, η κλειδαριά δεν ανοίγει.
• Τι γίνεται όμως αν το άτομο που πρέπει να εισέλθει δεν είναι εξουσιοδοτημένο προσωπικό;;; Έτσι, μπορεί να προσπαθήσει να κάνει τυχαίες καταχωρήσεις κωδικού πρόσβασης. Κάθε φορά που πατάει οποιοδήποτε λάθος πλήκτρο, θα εμφανίζει ότι είναι άκυρο. Αλλά δεν πρέπει να συνεχίσει για πάντα, ούτε θα πρέπει να είναι σε θέση να δοκιμάσει κάθε δυνατή καταχώριση κωδικού πρόσβασης… Έτσι, μετά από τρεις μη έγκυρες καταχωρήσεις, το σύστημα θα σταματήσει να λαμβάνει περαιτέρω καταχωρήσεις και θα εμφανιστεί με το μήνυμα "Έχετε υπερβεί τα μέγιστα όρια δοκιμής", " Δοκιμάστε μετά από 1 λεπτό ». Έτσι, για 1 λεπτό, η λυχνία LED θα δίνει συνεχώς κόκκινο χρώμα που αναβοσβήνει σε υψηλή συχνότητα και ο βομβητής θα ηχεί επίσης συνεχώς. Έτσι, κάθε ενδιαφερόμενο άτομο ή προσωπικό ασφαλείας μπορεί να γνωρίζει ότι υπάρχει κάποιος άγνωστος γύρω OR ότι κάποιος προσπαθεί να παραβιάσει το σύστημα και να μπει.
• Μετά από 1 λεπτό, θα επιστρέψει στην προεπιλεγμένη θέση του ζητώντας την εισαγωγή του κωδικού πρόσβασης.
• Εάν ο χρήστης χρειαστεί να επαναφέρει ή να αλλάξει τον κωδικό πρόσβασης, δεν απαιτείται να κωδικοποιήσει ξανά το σύστημα. Το μόνο που πρέπει να κάνει είναι να πατήσει απλώς το κουμπί επαναφοράς στο Arduino και το σύστημα θα ζητήσει ξανά από τον χρήστη να ορίσει νέο κωδικό πρόσβασης.
• Τα βήματα εργασίας αυτού του συστήματος επισυνάπτονται στο σύνδεσμο YouTube που αναφέρεται:

Το σύστημα SafeLock λειτουργεί και κατανοεί

Βήμα 6: Ολοκλήρωση

Εντάξει, οπότε ελπίζω να σας έδωσα εξαιρετικές οδηγίες για τη δημιουργία αυτού του συστήματος ασφαλείας.

Δεν είναι απλό και φορτωμένο με όλες τις λειτουργίες που απαιτούνται για να καταστεί έγκυρη η χρήση του στις διάφορες περιπτώσεις ασφαλείας μας;

Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κλειδαριά πόρτας, να κλειδώσει τα ντουλάπια μας, να κλειδώσει τις θήκες μας, ακόμη και στους χώρους εργασίας μας.

Έτσι, μην κάθεστε απλώς εκεί, πηγαίνετε να πάρετε τα εξαρτήματά σας, ακολουθήστε αυτές τις οδηγίες και εξοικειωθείτε με αυτό το φοβερό και απλό σύστημα ασφαλείας.