Acest instructiv a fost creat în îndeplinirea cerinței proiectului Makecourse de la Universitatea din Florida de Sud (www.makecourse.com)
Acest ghid vă va ajuta să construiți un mecanism electronic de blocare a dispozitivului de blocare care poate fi controlat prin intermediul unei cartele RFID și a unui cititor, o telecomandă IR și un senzor sau un buton montat pe partea laterală a incintei.
Iată o listă de piese de care aveți nevoie:
- Arduino Uno
- Cablu USB de tip USB de tip B.
- Adaptor de perete USB
- MF522 cititor RFID
- Cartela MiFare RFID sau eticheta
- TowerPro MG996R servo
- Senzor IR și telecomandă
- Buton de apăsare instantanee
- LED roșu de 3 mm
- LED verde de 3 mm
- Rezistoare (2 x 220 Ohm și 1 x 10k Ohm)
- 6 Șuruburi (am folosit 6-32 planeheads)
- Șuruburi și șaibe
- Anteturi de sârmă
- Sârmă (cablu de panglică de la IDE vechi sau cabluri floppy funcționează bine)
- Banda electrică
- Velcro
Iată o listă de instrumente de care veți avea nevoie
- Imprimanta 3D (alternativ, ați putea modifica o carcasă existentă și creați o prindere cu șurub cu mâna)
- Şurubelniţă
- Fier de lipit cu lipire
- Pistol de lipire
- super-lipici
- Burghie și burghie (dacă nu proiectați găurile din modelul 3D.
Furnituri:
Pasul 1: Proiectați un model 3D
Iată o legătură cu toate modelele 3D pe care le-am folosit pentru imprimarea proiectului meu: Modele 3D
Toate modelele 3D au fost proiectate în Autodesk Inventor. Componentele principale pe care se bazează baza incintei sunt servomotorul și Arduino Uno. Am făcut câteva modificări minore ale acestui design manual după imprimare. Două dintre aceste modificări au fost fante pe care le-am tăiat pentru cablurile de panglică cu cititoare de servomotoare și RFID pentru a ieși din carcasă. Cititorul RFID trebuie să fie montat de la distanță deoarece ușa este prea groasă pentru ca semnalul să treacă. În cazul meu, l-am montat pe fereastra ușii. De asemenea, am forat găurile de montare pentru servo cu mâna. Pentru a face acest lucru, am așezat servo-ul în orificiul de la baza carcasei și am forat prin cele 4 orificii de șurub ale servomotorului folosind un pic care avea aceeași dimensiune ca găurile.
Va trebui probabil să modificați poziția și mărimea orificiului din capac, pentru ca acesta să se alinieze și să se potrivească deasupra plăcii rotunde dintre zăvorul de închidere și ușa. De asemenea, este posibil să aveți nevoie să modificați aderența dispozitivului de blocare care se montează la servomotor, pentru ca acesta să se potrivească cu dispozitivul de blocare specific. În cele din urmă, în funcție de dimensiunea butonului de comandă pe care îl alegeți, este posibil să fie necesară ajustarea mărimii orificiului comutatorului în carcasă.
Pasul 2: Programarea dispozitivului
Iată un link spre schița Arduino și toate bibliotecile pe care le-am folosit care nu sunt deja incluse în Arduino IDE: Arduino Sketch
Bucla principală este cuprinsă în Final_Project_Sketch.ino. Doar două modificări ale codului vor fi necesare. Una dintre ele, cheia RFID, este legată de securitate. Am stocat cheia RFID pur și simplu ca un șir de 16 octeți pe blocul 2 al cardului RFID. Poate doriți să schimbați nu numai șirul, care este stocat în variabila "bloccontent 16", dar și locația cheii pentru unul din blocurile de securitate. Pentru a scrie cheia pe card, detașați linia care conține "writeBlock (bloc, blockcontent)". Observați acest rând după ce ați scris cheia pentru card. În caz contrar, acesta va încerca să re-scrie cheia pe orice card care este scanat.
Cealaltă schimbare necesară va fi numărul din "if ((readSwitch (debounceTime) == true) || (current_results == 4294967295))". Acest număr este semnalul decodat de la telecomanda IR pe care o folosesc. Acesta va varia în funcție de ce distanță IR pe care o alegeți să o utilizați. Pentru a afla ce număr este pentru un anumit buton de pe telecomandă, adăugați linia "Serial.println (rezultatele curente)" chiar sub linia care conține "current_results = results.value;".
Pasul 3: Cablare
Am atașat imagini care arată atât panoul de paie, cât și schematică pentru cablarea necesară. Pentru vizualizarea schematică, aici este un pinout pentru pinii cititorului RFID:
- MISO
- SCK
- SS
- Mosi
- GND
- 3.3V
- RST
Fiecare dintre LED-uri sunt conectate în serie cu un rezistor de limitare a curentului de 220 ohmi. O rezistență de tracțiune de 10k ohm se află pe linia de date a senzorului IR, deoarece senzorul modulează semnalul trăgând acel pivot scăzut. Butonul nu are nevoie de o rezistență de tracțiune, deoarece pinul de intrare a fost deja setat ridicat (5V) în schița Arduino.
Pentru cablarea reală, am lipit la anteturile de pini masculi care au fost conectați la Arduino și servo cablu. Cablul de panglică pentru cititoare RFID este sudat la un antet de știft de pe partea cititorului RFID.
Pasul 4: Adunarea finală
Montarea Servo
Pentru ca capacul servo să fie la același nivel cu carcasa atunci când este pus peste servo, găurile servo-montare trebuie să fie contrabelate. Pentru aceasta, am folosit o mașină de găurit cu un ciocan și am verificat adâncimea de câteva ori în timp ce am forat cu unul din șuruburile cu cap plat de 6-32 pe care aveam de gând să le folosesc. Cu găurile conturate, am așezat servo-ul prin orificiul din incintă și am folosit șuruburile și piulițele pentru a le monta.
Montarea dispozitivului de prindere a clapetei
Pentru mânerul de blocare care se conectează la servo, am lipit doar una dintre pârghiile de plastic care vin cu servo la partea din spate a mânerului. Acest lucru a asigurat faptul că aderența se va monta strâns pe arborele servo și nu va aluneca în timp ce se rotește. Găsirea unghiului corect pentru a pune mânerul pe arborele servo va necesita o încercare și o eroare în timp ce rotiți de fapt balansierul.
Montarea Arduino-ului
Apoi, am montat Arduino. Pentru construirea mea, am forat găuri în cutie și am folosit piulițe și șuruburi pentru a monta Arduino. Cu toate acestea, dacă utilizați modelul 3D pe care l-am furnizat, atunci ar trebui să puteți înșuruba șuruburile metalice de dimensiuni potrivite în posturile de montaj existente.
Montarea comutatorului
În funcție de diametrul comutatorului pe care îl utilizați, puteți fie să rotiți comutatorul în carcasa însăși, ceea ce am făcut, fie utilizați o piuliță în afara casetei pentru a ține comutatorul în poziție.
Montarea LED-urilor și a senzorului IR
Ambele LED-uri și senzorul IR sunt pur și simplu ținute în loc de niște mici adezivi calzi. Doar puneți-le pe fiecare în găurile corecte și utilizați o cantitate mică de lipici fierbinte pentru a le ține pe loc.
Montarea capacului servo
Aliniați capacul servo pe partea din spate a servomotorului, care ar trebui să se extindă din spatele incintei. Așezați un mic vârf de lipici calde pe carcasă direct pe partea stângă și pe partea dreaptă a servomotorului și apăsați rapid capacul servo față de carcasă. Adezivul rapid se usucă repede, deci va trebui să acționați repede.
Înșurubați capacul
Acum înșurubați capacul incintei. De asemenea, am folosit șuruburi cu șuruburi de șase șaizeci și șase, aici
Pasul 5: Montarea controlerului de blocare pe ușă
Cu dispozitivul de blocare a șurubului plasat peste bolțul și conectat, va trebui să acționați servomotorul cu controlerul în câteva poziții diferite pentru a afla unde servo este aliniat cu punctul de pivotare al dispozitivului de blocare. Când acționați servomotorul și nu se pare că este tensionat și controlerul nu se mișcă, atunci este aliniat. Am folosit velcro pentru a monta controlerul de blocare la ușă. În acest fel, pot să-l retrag sau să fac ușor ajustări de poziție dacă este necesar.
Pentru a monta cititorul RFID, puteți utiliza fie velcro, fie bandă.
Felicitări! Aveți acum un sistem de blocare a ușii, controlat cu ajutorul telecomenzii RFID, la distanță și buton!
