- רכיבים נדרשים
- נעילת סולנואיד
- מודול Bluetooth HC-05
- דיאגרמת מעגלים לנעילת סולנואיד מבוקרת באמצעות Bluetooth
- תוכנית Arduino לבקרת נעילת סולנואידים על בסיס נתוני טביעות אצבע
- אפליקציית Android לקריאת נתוני טביעות אצבע ושליחה לארדואינו באמצעות Bluetooth
- מעטפת מודפסת תלת-ממדית למנעול מבוסס ביומטריה
- בדיקת המנעול המבוקר שלנו באמצעות טביעות אצבע מבוסס Arduino
עכשיו העולם כולו נמצא בידי COVID 19 וכולם נוקטים אמצעי זהירות ככל האפשר כדי למנוע מעצמם להידבק במחלה קשה זו על ידי מעקב אחר התרחקות חברתית, לבישת מסכות, שימוש בעסקאות ללא מזומן, ונמנע מלגעת בכל דבר כדי למנוע התפשטות חיידקים. עם כניסת הטכנולוגיה, המנעולים הרגילים הופכים להיות דברים של פעם ומנעולים מבוססי ביומטריה חדשים ומנעולים מבוססי RFID הופכים ליותר ויותר מיינסטרים. נעילים מבוססי טביעות אצבע ומכשירי רישום נוכחות משמשים ברוב המשרדים והמכללות אך כיום לא מומלץ לעשות זאת עקב מגיפה זו ולכן אנו הולכים לבנות מנעול דלת באמצעות נעילת סולנואיד ובקרה. זה באמצעות אפליקציית אנדרואיד דרך Bluetoothכדי שלא נצטרך לגעת בכלל בחיישן טביעות האצבע ופשוט להשתמש בטלפונים משלך כדי לשלוט על הנעילה. אז בואו נתחיל.
רכיבים נדרשים
- 1 × ארדואינו ננו
- 1 × מודול Bluetooth HC-05
- 1 × נעילת סולנואיד
- 1 × זמזם פיזואלקטרי
- 1 × אדום LED 5 מ"מ
- 1 × LED ירוק 5 מ"מ
- 1 × IRF540N MOSFET בערוץ N
- 1 × טרנזיסטור NPN BC547
- נגדים: 1 × 550Ω, 1 × 2k0Ω, 1 × 220Ω
- וסת מתח 1 × 7805
- זוג מחברי שקע DC 1 ×
- לוח
נעילת סולנואיד
במנעול דלת קונבנציונאלי, יש מפתח למשוך או לדחוף את התפס, ועלינו להפעיל אותו ידנית, אך במנעול סולנואיד ניתן להפעיל את התפס באופן אוטומטי על ידי הפעלת מתח על סליל הסולנואיד אשר ישלוט על התפס נוכח במנעול.
לנעילת סולנואיד יש סליל סולנואיד במתח נמוך המושך את התפס חזרה לדלת כאשר מפעילים עליו מתח מתאים שיישאר פתוח עד להסרת המתח. לכן, אתה יכול לשלוט על הפעולה על ידי שליטה על המתח שניתן לה באמצעות לחצן לחצן, ממסר, מיקרו-בקרים וכו '. נעילת דלת סולנואיד משמשת בעיקר באזורים מרוחקים כדי להפוך פעולות אוטומטיות ללא כל מאמץ אנושי.
מודול Bluetooth HC-05
HC-05 משמש לספק קישוריות אלחוטית לפרויקטים שלך, כך שתוכל לתקשר עם מיקרו-בקרים אחרים או עם הטלפונים הניידים והמחשבים הניידים שלך. אתה יכול לשלוט בקלות בנתונים שנשלחים ומתקבלים באמצעות יישומי אנדרואיד פשוטים שתוכל ליצור בקלות בעצמך. יש לו שני מצבים, מצב נתונים ראשון המשמש להעברת נתונים למכשיר Bluetooth וממנו והשני הוא מצב AT Commandsהמשמש להגדרת תצורת מודול ה- Bluetooth שלך. הוא מתקשר באמצעות תקשורת USART בקצב שידור של 9600, כך שתוכל לחבר אותו לכל מיקרו-בקר התומך בתקשורת USART וניתן לחבר אותו בקלות ליציאות הטוריות הזמינות על הלוח. שימו לב שעליכם להפעיל את המכשיר עם ספק כוח 5V ולחבר את סיכת ה- TX לסיכה RX של המיקרו-בקר שלכם ואת סיכת ה- RX לסיכת ה- TX של המיקרו-בקר. אתה יכול להשתמש בו ביישומי אוטומציה ויישומים אלחוטיים ברישום נתונים ורובוטיקה.
דיאגרמת מעגלים לנעילת סולנואיד מבוקרת באמצעות Bluetooth
תרשים המעגל השלם המראה כיצד לממשק ולשלוט על נעילת סולנואיד עם ארדואינו באמצעות MOSFET מוצג להלן.
כפי שמוצג בתרשים המעגל, החיבורים פשוטים למדי, עליך לחבר את מודול ה- Bluetooth Bluetooth HC לננו על ידי הפעלת המכשיר עם ספק כוח 5V ולחבר את סיכת TX לסיכה RX של המיקרו-בקר שלך ולסיכה RX ל סיכת ה- TX של המיקרו-בקר. עליך להוסיף נורית LED אדומה כדי להציג את מצב ההספק של הננו Arduino ונורית ירוקה כדי להראות אם הדלת אינה נעולה. אתה צריך גם לחבר זמזם. תרשים החיבור מוצג להלן גם להבנה קלה.
כדי לשלוט על נעילת הסולנואיד, עליך להשתמש במעגל בקרה הכולל טרנזיסטור NPN ו- MOSFET בערוץ N. אנו נשלוט על הטרנזיסטור NPN על ידי חיבור סיכה D9 של הננו לסיכת הטרנזיסטור באמצעות נגן 550 אוהם כדי לשלוט על הזרם הזורם לטרנזיסטור. כאשר סיכת D9 נמשכת גבוה, הטרנזיסטור מופעל וסיכת השער של ה- MOSFET נמשכת לקרקע, מכבה את MOSFET המכבה את נעילת הסולנואיד וכאשר סיכת D9 נמוכה, טרנזיסטור ה- NPN כבוי ממנו פירושו ששער ה- MOSFET נמשך ל 12 וולט באמצעות נגר משיכה של 2kOhm כדי להפעיל את ה- MOSFET ולהפעיל את נעילת הסולנואיד. בדרך זו, אתה יכול לשלוט על נעילת סולנואיד באמצעות Nano 5V Arduino שלך. אתה לא יכול לשלוט ישירות על ה- IRF540N MOSFET עם פינים של 5 וולט מהנאנו מכיוון שהוא אינו MOSFET ברמת ההיגיון ולכן הוא זכה 'לא להפעיל או לכבות באופן מלא עם 5 וולט מהנאנו, ומכאן שנשתמש בטרנזיסטור NPN BC547 כדי לשלוט ב- MOSFET.
הלחמתי את המעגל השלם על לוח פרפ כדי להפוך אותו לקומפקטי. הרעיון הוא לעצב מעטפת מודפסת תלת מימדית למנעול שלנו כך שניתן יהיה להתקין ולהשתמש בקלות.
תוכנית Arduino לבקרת נעילת סולנואידים על בסיס נתוני טביעות אצבע
אנו נכתוב את הקוד ב- Arduino IDE הרשמי, אם אין לך את IDE, עליך להוריד אותו מהאתר הרשמי של Arduino. אנו מתחילים את הקוד בהכרזה על המשתנים בהם נשתמש בקוד לשליטה בציוד היקפי כמו זמזם ומוביל, גם כדי לשלוט על נעילת הסולנואיד על ידי שליטה בטרנזיסטור.
ערך int1; # הגדר הוביל 12 # הגדר bjt 9 # הגדר זמזם 7
כעת, כאשר אנו מגיעים לחלק ההתקנה של הארדואינו, ראשית נתחיל את התקשורת הטורית של הארדואינו בקצב שידור של 9600. מכיוון שאנו משתמשים בסיכות החומרה של Arduino לתקשורת טורית, כך שאיננו צריכים להשתמש בתוכנה סדרתית בפרויקט. כעת עלינו להכריז על הפינים שאנו משתמשים בהם כעל יציאות או כניסות ולתת להם תנאים ראשוניים.
Serial.begin (9600); pinMode (bjt, OUTPUT); pinMode (led, OUTPUT); pinMode (זמזם, OUTPUT); digitalWrite (bjt, HIGH); digitalWrite (led, LOW);
כעת בפונקציית הלולאה של הקוד, אנו נקרא את הנתונים המגיעים סדרתית ממודול ה- Bluetooth HC-05 ונבדוק אם הם תואמים לפקודת הנעילה או הנעילה. בהיגיון התוכנית שלנו אם טביעת האצבע מזוהה כהלכה, אז מודול ה- Bluetooth ישלח את הערך "1" ואם טביעת האצבע לא מזוהה, אז מודול ה- Bluetooth ישלח את הערך "0". אם הערך שנקרא על ידי ננו הוא "1", הדלת תהיה נעולה והזמזם יישמע לשנייה והדלת תישאר נעולה למשך 7 שניות. לאחר מכן הדלת תינעל שוב. אם הערך שנקרא הוא "0", מה שאומר שטביעת האצבע אינה מזוהה, ומכאן שהזמזם ישמיע אזעקה שלוש פעמים לשנייה כל אחד כדי להתריע על האבטחה.
Serial.println ("קריאה"); בעוד (Serial.available () == 0); value1 = Serial.read (); Serial.println (value1); אם (value1 == 1) {Serial.println ("נעילה"); digitalWrite (bjt, LOW); digitalWrite (זמזם, HIGH); digitalWrite (led, HIGH); עיכוב (1000); digitalWrite (זמזם, LOW); עיכוב (6000); digitalWrite (bjt, HIGH); digitalWrite (led, LOW); } אם (value1 == 0) {digitalWrite (bjt, HIGH); digitalWrite (זמזם, HIGH); Serial.println ("נעילה"); עיכוב (1000); digitalWrite (זמזם, LOW); עיכוב (1000); digitalWrite (זמזם, HIGH); עיכוב (1000); digitalWrite (זמזם, LOW); עיכוב (1000); digitalWrite (זמזם, HIGH); עיכוב (1000); digitalWrite (זמזם, LOW); }
אפליקציית Android לקריאת נתוני טביעות אצבע ושליחה לארדואינו באמצעות Bluetooth
האפליקציה לפרויקט זה תוכננה באמצעות ממציא האפליקציות Kodular. יצירת אפליקציה באמצעות Kodular היא מאוד פשוטה; אתה יכול ליצור אפליקציה על ידי שילוב הבלוקים בהתאם לתרשים הזרימה של הפרויקט שלך.
כדי ליצור אפליקציה עם Kodular, נווט אל Kodular.io וצור חשבון אם אין לך כזה, היכנס לחשבונך ואז לחץ על האפשרות ' צור יישומים' .
לאחר מכן, תועבר למסך הפרויקטים. לחץ על כפתור ' צור פרויקט' כדי ליצור פרויקט.
תן שם לאפליקציה ולחץ על ' סיום '. הפרויקט ייווצר ותועבר לדף המעצבים של הפרויקט. עכשיו בעמוד מעצב, להוסיף ארבעה רכיבים אלה מרכיבים צבעים כדי ליצור פריסה עבור האפליקציה: Bluetooth לקוח, טביעות אצבע, רשימת פיקר, ואת תמונת לחצן. בורר ועל לחצן רשימה ניתן למצוא " ממשק משתמש" תוך טביעות אצבע ו- Bluetooth ניתן לאסוף מ " חיישנים " & " קישוריות ".
ניתן לשנות את מאפייני המסך על ידי שינוי המאפיינים עבור כל בלוק.
לאחר מכן, עבור למסך ' בלוקים ' כדי לבנות את האפליקציה באמצעות הבלוקים.
כעת גלול מטה, לחץ על ' List_Picker1' וגרור ושחרר את גוש הקוד הראשון כפי שמוצג בתמונה:
בשלב הבא, לחץ על גוש 'בקרה' ואז גרור ושחרר את גוש הקוד הראשון במסך הצופה.
לאחר מכן, עבור לבלוק 'Bluetooth_client1' ובחר בלוק הקוד 'Bluetooth_client.connect' .
לאחר מכן עבור לבלוק ' List_Picker' ובחר ב'בלוק קוד הבחירה ' כפי שמוצג בתמונה למטה.
עכשיו בשלב הבא, עבור שוב לחסימת 'List_Picker' ובחר ' List_Picker ' . טקסט לחסימת קוד כפי שמוצג בתמונה למטה.
לאחר מכן, עבור אל גוש 'טקסט' ובחר את גוש הקוד הראשון.
עם זאת, חסימת הקוד הראשונה הסתיימה. עלינו ליצור שלוש חסימות קוד נוספות כדי להתקשר לחיישן טביעות האצבע של טלפון האנדרואיד ולאמת את טביעת האצבע. גוש הקוד השלם מוצג בתמונה למטה. השתמש בתמונה זו כדי להצטרף לשאר גושי הקוד.
כאשר כל הבלוקים מחוברים, ייצא את קובץ ה- .apk למחשב הנייד שלך, או שתוכל לייצא ישירות את ה- apk לטלפון שלך באמצעות קוד QR. .Aia ו .apk הקובץ של היישום הזה ניתן להוריד מהקישור להלן.
- הורד יישום אנדרואיד לשליטה על נעילת סולנואיד דרך Arduino
מעטפת מודפסת תלת-ממדית למנעול מבוסס ביומטריה
כאמור, יצרנו מודל תלת ממדי להרכבת לוח ה- perf ואת נעילת הסולנואיד למעטה קטן ומסודר. המודל המוצב בתוכנת חיתוך מוצג להלן.
אם אתה משתמש באותו גודל לוח ומנעול סולנואיד, אתה יכול גם להדפיס את אותו מעטפת באמצעות קבצי STL המפורטים להלן. אתה יכול גם לבדוק פרויקטים אחרים של הדפסת תלת מימד שבנינו קודם.
קבצי STL למארז נעילת סולנואיד
בדיקת המנעול המבוקר שלנו באמצעות טביעות אצבע מבוסס Arduino
ראשית, עליך להוריד ולהתקין את קובץ ה- apk בטלפון שלך כדי לשלוט על הנעילה. אתה צריך גם להעלות את הקוד השלם ב- Arduino Nano שלך, אך הקפד להסיר את הפינים TX ו- RX מהנאנו לפני שאתה מעלה את הקוד. לאחר השלמת ההעלאה, התקן את הנעילה ואז הפעל את ה- Bluetooth בטלפון הנייד שלך והתאם אותו להתקן ה- Bluetooth שבו אתה משתמש ופתח את האפליקציה. כעת הקש על סמל ה- Bluetooth באפליקציה והתחבר למכשיר ה- Bluetooth וסמל ה- Bluetooth באפליקציה יעבור לסמל הנעילה. עכשיו אתה צריך להקיש על סמל טביעת האצבע כדי לבדוק את טביעת האצבע באמצעות סורק טביעות האצבע של הטלפון שלך והערך יישלח ל- Arduino Nano.
פרויקט זה הוא רק הדגמה בסיסית של הדברים שאתה יכול לעשות עם מודול ה- Bluetooth המחובר לטלפון שלך. אתה יכול לבנות רובוט עובד שלם, רישום נוכחות, מכשירי אוטומציה ביתיים נשלטים על ידי האפליקציה וכו 'והרשימה נמשכת עד לדמיונך. ניתן גם לממשק תצוגות כדי להציג את שם האדם שנכנס לחצרים או להוסיף מצלמה כדי ללחוץ על תמונה של האדם מטעמי אבטחה. נסה זאת בעצמך, ערוך כמה שינויים, ואם אתה נתקע איפשהו, פשוט יידע אותנו בסעיף ההערות ואנחנו נעזור לך. שוב תודה ושיהיה לך יום נהדר.