Это учебное пособие было создано в соответствии с требованиями проекта Makecourse в Университете Южной Флориды (www.makecourse.com)
В этом руководстве вы узнаете, как создать электронный привод с блокировкой, который может управляться с помощью RFID-карты и считывающего устройства, инфракрасного пульта дистанционного управления и датчика или кнопки, установленной на боковой стороне корпуса.
Вот список частей, которые вам понадобятся:
- Arduino Uno
- USB-USB кабель типа B
- USB настенный адаптер
- RFID-считыватель MF522
- RFID-карта или метка MiFare
- TowerPro MG996R сервопривод
- ИК-датчик и пульт
- Кнопочный переключатель с резьбой
- Красный 3мм светодиод
- Зеленый 3мм светодиод
- Резисторы (2 х 220 Ом и 1 х 10 кОм)
- 6 винтов (я использовал 6-32 плоских головок)
- Гайки и шайбы
- Заголовки проводов
- Провод (ленточный кабель от старой IDE или гибких кабелей работает хорошо)
- Электроизоляционная лента
- липучка
Вот список инструментов, которые вам понадобятся
- 3D-принтер (в качестве альтернативы вы можете изменить существующий корпус и создать ручку с засовом)
- Отвертка
- Паяльник с припоем
- Горячий клеевой пистолет
- супер клей
- Сверлить и сверлить (если вы не проектируете отверстия в вашей 3D-модели.
Расходные материалы:
Шаг 1: Разработка 3D-модели
Вот ссылка на все 3D-модели, которые я использовал для печати своего проекта: 3D-модели
Все 3D-модели были разработаны в Autodesk Inventor. Основными компонентами, вокруг которых спроектировано основание корпуса, являются сервопривод и Arduino Uno. Я сделал несколько небольших модификаций этого дизайна вручную после печати. Две из этих модификаций были прорезями, которые я вырезал для ленточных кабелей сервопривода и RFID-считывателя для выхода из корпуса. Считыватель RFID должен быть установлен дистанционно, потому что дверь слишком толстая для прохождения сигнала. В моем случае я установил его на окне двери. Я также просверлил отверстия для крепления сервопривода вручную. Чтобы сделать это, я поместил сервопривод в отверстие в основании корпуса и просверлил через 4 отверстия для винтов на сервоприводе, используя бит, который был того же размера, что и отверстия.
Скорее всего, вам потребуется изменить положение и размер отверстия в крышке, чтобы он выровнялся с круглой пластиной между защелкой и дверцей и поместился над ней. Вам также, вероятно, потребуется изменить защелку защелки, которая крепится к сервоприводу, чтобы она соответствовала вашему конкретному засову. Наконец, в зависимости от размера кнопочного переключателя, который вы решите использовать, вам может потребоваться отрегулировать размер отверстия переключателя в корпусе.
Шаг 2: Программирование устройства
Вот ссылка на скриншот Arduino и все библиотеки, которые я использовал, которые еще не включены в Arduino IDE: Arduino Sketch
Основной цикл содержится в Final_Project_Sketch.ino. Только два изменения в коде будут необходимы. Один из них, ключ RFID, связан с безопасностью. Я сохранил RFID-ключ просто в виде 16-байтовой строки в блоке 2 RFID-карты. Возможно, вы захотите изменить не только строку, которая хранится в переменной «blockcontent 16», но также расположение ключа в одном из блоков безопасности. Чтобы записать ключ на карту, раскомментируйте строку, содержащую «writeBlock (block, blockcontent)». Прокомментируйте эту строку после того, как вы написали ключ к карточке. В противном случае он попытается перезаписать ключ на любую отсканированную карту.
Другим необходимым изменением будет число внутри "if ((readSwitch (debounceTime) == true) || (current_results == 4294967295))". Этот номер является декодированным сигналом от ИК-пульта, который я использовал. Это будет зависеть от того, какой ИК-пульт вы выберете. Чтобы узнать, что это за номер определенной кнопки на вашем пульте, добавьте строку «Serial.println (current_results)» прямо под строкой, которая содержит «current_results = results.value;».
Шаг 3: проводка
Я приложил изображения, которые показывают и макет и схематический вид для необходимой проводки. Для схематического представления вот распиновка контактов считывателя RFID:
- MISO
- SCK
- SS
- MOSI
- GND
- 3.3V
- RST
Каждый из светодиодов соединен последовательно с токоограничивающим резистором 220 Ом. На линии данных ИК-датчика находится подтягивающий резистор 10 кОм, потому что датчик модулирует сигнал, подтягивая этот вывод на низкий уровень. Кнопка не нуждается в подтягивающем резисторе, потому что входной контакт уже был установлен на высоком уровне (5 В) на эскизе Arduino.
Для реальной проводки я припаял к штыревым разъемам, которые были подключены к Arduino и серво кабелю. Ленточный кабель RFID-считывателя припаивается к гнезду с внутренней стороны со стороны RFID-считывателя.
Шаг 4: Окончательная сборка
Монтаж сервопривода
Для того, чтобы крышка сервопривода была заподлицо с корпусом, когда она надевается на сервопривод, необходимо утопить отверстия для крепления сервопривода. Для этого я использовал сверло с зенковкой и проверял глубину несколько раз, пока сверлял одним из 6-32 винтов с плоской головкой, которые планировал использовать. С утопленными отверстиями я провел сервопривод через отверстие в корпусе и использовал винты и гайки для его крепления.
Монтаж защелки защелки
Для захвата защелки, который соединяется с сервоприводом, я просто приклеил один из пластиковых рычагов, которые шли с сервоприводом, к задней части рукоятки. Это гарантировало, что ручка будет плотно прилегать к серво валу и не будет скользить при повороте. Нахождение правильного угла для установки рукоятки на сервоприводе потребует некоторых проб и ошибок, пока он фактически вращает засов.
Крепление Arduino
Далее я сел на Arduino. Для моей сборки я фактически просверлил отверстия в корпусе и использовал гайки и болты для крепления Arduino. Однако, если вы используете предоставленную мною 3D-модель, вы сможете вкрутить винты из листового металла нужного размера в существующие монтажные стойки.
Монтаж коммутатора
В зависимости от диаметра переключателя, который вы используете, вы можете вкрутить переключатель в сам корпус, как я и сделал, или использовать гайку на внешней стороне корпуса, чтобы удерживать переключатель на месте.
Установка светодиодов и ИК-датчика
Оба светодиода и ИК-датчик просто удерживаются на месте маленькими каплями горячего клея. Просто поместите каждый из них в правильные отверстия и используйте небольшое количество горячего клея, чтобы удержать их на месте.
Установка крышки сервопривода
Выровняйте крышку сервопривода на задней части сервопривода, которая теперь должна выступать из задней части корпуса. Нанесите небольшое количество горячего клея на корпус непосредственно слева и справа от сервопривода и быстро прижмите крышку сервопривода к корпусу. Горячий клей быстро высыхает, поэтому вам нужно действовать быстро.
Винт в крышку
Теперь прикрутите крышку корпуса. Я также использовал 6-32 винта с плоской головкой, здесь.
Шаг 5: Установка контроллера засова на дверь
Когда контроллер засова расположен над засовом и подключен к сети, вам нужно будет активировать сервопривод с контроллером в нескольких различных положениях, чтобы выяснить, где сервопривод выровнен с точкой поворота для засова. Когда вы активируете сервопривод, и он не звучит так, как будто он напрягается, а контроллер не двигается, он выстраивается в линию. Я использовал липучку, чтобы прикрепить контроллер засова к двери. Таким образом, я могу снять его или внести небольшие корректировки позиции, если это необходимо.
Для установки считывателя RFID вы можете использовать липучку или ленту.
Поздравляем! Теперь у вас есть RFID, пульт дистанционного управления и замок на кнопке!
