Μαγνητική έξυπνη κλειδαριά με μυστικό χτύπημα, αισθητήρα IR και εφαρμογή Web: 7 βήματα (με εικόνες)

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

Αν σας αρέσει αυτό το έργο, ακολουθήστε με στο Instagram και στο YouTube.

Σε αυτό το έργο θα κατασκευάσω μια μαγνητική κλειδαριά για το γραφείο του σπιτιού μου, που ανοίγει αν γνωρίζετε το μυστικό χτύπημα. Ω… και θα έχει μερικά ακόμα κόλπα στο μανίκι.

Οι μαγνητικές κλειδαριές είναι κοινές στα κτίρια γραφείων και τα κιτ μπορούν να αγοραστούν εύκολα στο διαδίκτυο. Ωστόσο, ήθελα να δημιουργήσω μια προσαρμοσμένη ρύθμιση, αίσθηση ότι αυτό θα εγκατασταθεί σε μια εσωτερική πόρτα στο σπίτι μου.

Αρχικά θα υπάρχουν τρεις τρόποι για να ανοίξετε την πόρτα: ένας αισθητήρας IR στο εσωτερικό, μια εφαρμογή ιστού και ένας πιεζοηλεκτρικός μετατροπέας που μπορεί να ανιχνεύσει κραδασμούς στην πόρτα.

Μέρη (σύνδεσμοι συνεργατών)

• Ηλεκτρομαγνήτης 49mm:
• Perfboard:
• ESP8266 Dev Board:
• N-Channel MOSFET:
• Piezo Transducer:
• IR Proximity Sensor (Δεν είναι αυτό που χρησιμοποίησα, αλλά θα το έπαιρνα και θα το έβαζα από το PSU):
• Λειτουργική μονάδα ενισχυτή:
• 2 Διόδους
• Αντίσταση 10Κ
• Ατσάλινη πλάκα
• Τρισδιάστατη αγκύλη
• Τρισδιάστατα τυπωμένα ηλεκτρονικά κουτιά
• Τρισδιάστατο εκτυπωμένο καπάκι αισθητήρα

Κωδικός και διάγραμμα καλωδίωσης μικροελεγκτή:

Κώδικας εφαρμογής Ιστού:

Τρισδιάστατα μοντέλα

Βάση στήριξης ηλεκτρομαγνήτη 49mm: https://codepen.io/calebbrewer/pen/dJKBmw Κάλυμμα/κάλυμμα αισθητήρα:

Project Box:

Βήμα 1: Το κύκλωμα

Βασικά, ο πίνακας dev ESP8266 δέχεται 9 βολτ από ένα τροφοδοτικό στον ρυθμιστή του. Το θετικό από την τροφοδοσία πηγαίνει στον μαγνήτη και το έδαφος πηγαίνει στην πηγή στο mosfet. Η αποστράγγιση από το πέλμα πηγαίνει στον μαγνήτη και η πύλη στο FET ανοίγει με τον πείρο 5 στο μικροελεγκτή. Αυτό επιτρέπει στο 9v να ρέει στον μαγνήτη όταν ο πείρος είναι ενεργοποιημένος. Το opamp λαμβάνει το αναλογικό σήμα από το μορφοτροπέα, το ενισχύει και το στέλνει στον αναλογικό pin. Ο αισθητήρας IR στέλνει ένα ψηφιακό σήμα (Με άλλα λόγια ενεργοποιημένο ή απενεργοποιημένο) στον ακροδέκτη 14. Το opamp και ο αισθητήρας IR λαμβάνουν ισχύ 3,3v από τον μικροελεγκτή. Ω και όλα γειώνονται. Διαπίστωσα ότι η χρήση 9v αντί των μαγνητών με ονομαστική τιμή 12v αφήνει να λειτουργήσει πιο δροσερά, ενώ εξακολουθώ να είμαι αρκετά ισχυρός, ειδικά με τη χρήση, χρησιμοποιώ αυτήν την παχιά χαλύβδινη πλάκα. Επίσης ο ρυθμιστής στο μικροελεγκτή δεν μπορεί να χειριστεί πολύ περισσότερο από 9v. Θα χρειαστεί επίσης να προσθέσετε αντιστάσεις και τις διόδους όπου εμφανίζονται στο διάγραμμα.

Θέλω να σημειώσω εδώ ότι ανάλογα με το που τοποθετείτε τον πιεζοηλεκτρικό αισθητήρα δόνησης και πόσο καιρό είναι τα καλώδια σε αυτόν, μπορεί να μην χρειάζεστε τον ενισχυτή. Μπορείτε απλά να τρέξετε τον εξωτερικό δακτύλιο του αισθητήρα στη γείωση και το άλλο καλώδιο στην αναλογική είσοδο, με αντίσταση 1Μ μεταξύ των καλωδίων. Ο ενισχυτής op μόλις ενισχύει το single.

Βήμα 2: Κωδικός μικροελεγκτή

Συνήθως το Arduino θα χρησιμοποιούνταν για ένα έργο σαν αυτό, αλλά θα πάω ενάντια στη σημασία εδώ και θα χρησιμοποιήσω ένα υλικολογισμικό που ονομάζεται Espruino, το οποίο σας επιτρέπει να εκτελείτε javascript σε μικροελεγκτές. Εάν είστε περίεργοι, έκανα ένα ολόκληρο βίντεο για να αναβοσβήνω το Node MCU ESP8266 devboard με το Espruino. πρέπει να το ελέγξεις.

Δείτε τον κώδικα στο GitHub

Στην κορυφή ρυθμίζω ορισμένες σταθερές, όπως: τι είναι οι καρφίτσες, που χρησιμοποιούνται και μια σειρά χρονισμών σε χιλιοστά του δευτερολέπτου για το μυστικό χτύπημα. Αυτός είναι ο χρόνος μεταξύ κάθε χτυπήματος. Ρυθμίζω επίσης λειτουργίες για το ξεκλείδωμα και το κλείδωμα της πόρτας, καθώς και τον έλεγχο για το σωστό χτύπημα. Όταν ξεκινάει ο πίνακας συνδέεται σε wifi και δημιουργεί έναν διακομιστή ιστού που μπορεί να λάβει εντολές για τον έλεγχο της πόρτας. Ένα ρολόι έχει ρυθμιστεί στον πείρο που είναι συνδεδεμένος στον αισθητήρα IR, οπότε η λειτουργία ξεκλειδώματος θα ενεργοποιηθεί όταν ο αισθητήρας σκοντάψει. Όσον αφορά τον αισθητήρα δόνησης… ξεκινά ένα διάστημα που διαβάζει τον αναλογικό πείρο ότι ο αισθητήρας δόνησης είναι συνδεδεμένος σε κάθε χιλιοστό του δευτερολέπτου και εάν το σήμα είναι πάνω από ένα καθορισμένο όριο, ο χρόνος καταγράφεται. Εάν έχουν καταγραφεί αρκετοί κραδασμοί, θα εκτελέσει τη λειτουργία που ελέγχει εάν οι χρονισμένοι χρόνοι ταιριάζουν με τους μυστικούς χρονισμούς αρκετά κοντά. Αν το κάνουν, θα ανοίξει την πόρτα.

Βήμα 3: Έλεγχοι εφαρμογών Ιστού

Κωδικός εφαρμογής Ιστού

Η εφαρμογή ιστού είναι απλώς μια ιστοσελίδα με κάποια javascript που στέλνει εντολές στον διακομιστή ιστού που δημιουργήσαμε στον μικροελεγκτή. Το έκανα στατικό ιστότοπο στο AWS S3 και το αποθήκευσα στην αρχική οθόνη του τηλεφώνου μου. Τώρα μπορώ να ξεκλειδώσω την πόρτα, να κλειδώσω την πόρτα ή να την αφήσω ξεκλείδωτη. Θα ήταν επίσης δυνατό να εξασφαλίσω την εφαρμογή και να ρυθμίσω το δίκτυό μου, ώστε να μπορώ να λειτουργώ την πόρτα οπουδήποτε με σύνδεση στο Διαδίκτυο.

Θα χρειαστεί να αλλάξετε τη διεύθυνση IP που χρησιμοποιείται στον κώδικα σε αυτήν του μικροελεγκτή σας. Έκανα το δρομολογητή μου να κρατήσει την IP, οπότε δεν θα άλλαζε ποτέ.

Βήμα 4: Βάση στήριξης ηλεκτρομαγνήτη

Πήγα στο Fusion 360 και δημιούργησα ένα βραχίονα που ταιριάζει στις διαστάσεις του ηλεκτρομαγνήτη 49mm. Εδώ είναι ένας σύνδεσμος για το μοντέλο. Στη συνέχεια το έστειλα στον τρισδιάστατο εκτυπωτή. Μόλις έγινε αυτή η εκπληκτικά μακρά διαδικασία, του έδωσα ένα στρώμα αστάρι, έτριψα τα χάλια και το χτύπησα με λίγο λευκό χρώμα.

Βήμα 5: Τοποθέτηση μαγνήτη και πλάκας

Για να βεβαιωθείτε ότι ο μαγνήτης επρόκειτο να ευθυγραμμιστεί σωστά στη χαλύβδινη πλάκα. Κάλυψα την πλάκα με μπλε ταινία, χάραξα το στήριγμα σε αυτήν και έπειτα έθεσα στην αγορά πού πρέπει να πάνε οι οπές στήριξης.

Κατά τη διάτρηση σε σκληρό μέταλλο είναι καλή ιδέα να ξεκινήσετε με ένα μικρό κομμάτι και να προχωρήσετε. Επίσης, χρησιμοποιήστε λάδι για να λιπάνετε το τρυπάνι.

Έχω μια κοίλη πόρτα, οπότε έτρεξα μπουλόνια σε όλη τη διαδρομή και έβαλα μεγάλες ροδέλες στην άλλη πλευρά για να βεβαιωθώ ότι δεν θα περάσει.

Χρησιμοποίησα ξύλινες βίδες για να τοποθετήσω το στήριγμα με τον μαγνήτη στο πλαίσιο. Στη συνέχεια κόλλησα ένα μακρύ καλώδιο στα καλώδια του μαγνήτη και πέρασα τα καλώδια μέσα από ένα μακρύ κομμάτι λευκής θήκης. Στο εσωτερικό, έτρεξα το σύρμα γύρω από την πόρτα με θέα προς τα κάτω και προς τα κάτω θα ήταν το κουτί ελέγχου.

Βήμα 6: Το πλαίσιο ελέγχου

Το πλαίσιο ελέγχου είναι απλώς ένα εξαιρετικά απλό κουτί με καπάκι που διαμόρφωσα και εκτύπωσα. Υπάρχουν τρύπες στα δύο κοντά άκρα για να περάσουν τα καλώδια. Ο πίνακας βρίσκεται ακριβώς μέσα του και οι λυχνίες LED του αισθητήρα IR περνούν μέσα από τρύπες που άνοιξα στο πλάι.

Εδώ είναι το μοντέλο.

Βήμα 7: Αισθητήρας δόνησης & Ολοκλήρωση έργου

Για να συνδέσω τον αισθητήρα δόνησης, έβαλα ένα άλλο μακρύ κομμάτι σύρμα που πέρασα μέσα από λευκό περίβλημα. Για να το τοποθετήσω στην πόρτα, χρησιμοποίησα θερμή κόλλα. Κάλυψα τον αισθητήρα με ένα τρισδιάστατο καπάκι για να διατηρήσω τα πράγματα όμορφα.

Αφού έγινε αυτό, κόλλησα τα καλώδια του μαγνήτη και του αισθητήρα δόνησης στα αντίστοιχα καλώδια του κυκλώματος.

Αφού χτύπησα το μάνδαλο της πόρτας, το οποίο τελικά αφαίρεσα όλα μαζί, και κάνοντας κάποιο καθάρισμα, το έργο ολοκληρώθηκε!

Δείτε το βίντεο, για να δείτε πώς λειτουργεί αυτό το έργο.

Δεύτερος συγγραφέας για πρώτη φορά