Gembok Bluetooth: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Pernah hilang kunci kunci atau terlupa kod untuk gembok anda yang sangat kuat dan tidak dapat membuka loker anda? Bayangkan gembok yang boleh dibuka dengan mengetuk objek yang kini dibawa oleh semua orang dan jarang terlupa…

Tuan-tuan dan puan-puan masa depan sudah tiba. Saya membentangkan padlock bluetooth yang berfungsi sepenuhnya yang dapat dibuka dari telefon bimbit dan jam pintar anda!

Projek ini adalah untuk GCSE saya yang saya mendapat A * kerana ini jelas merupakan prototaip yang dibuat dengan tarikh akhir yang ketat dan terdapat banyak aspek dari gembok ini yang saya ingin ubah. Ini hanyalah garis panduan jadi sila bereksperimen dengan bahagian dan cara lain untuk membina gembok.

Akhirnya jika anda menikmati Instructable ini, silakan memilih saya dalam pertandingan ini dan jangan ragu untuk memberikan komen sekiranya anda mempunyai sebarang pertanyaan.

Senarai Bahan:

• Blok Aluminium 90mm x 90mm x 25mm
• Batang aluminium 8mm x 250mm
• Akrilik 3mm
• Batang keluli 8mm dia
• Skru Hex M4 x 12mm
• Rfduino RF22102
• Perisai geganti Rfduino
• Penukar buck LM3671 5v - 3v
• Pengecas Lipo Mini
• Kawat berlapis tembaga 0.1mm
• 1800mah LiPo
• Bateri Alkali 9v

Peralatan:

• Mesin Pengilangan

  pemotong penggilingan pelbagai (saya menggunakan seruling 6mm 3, seruling 3mm 2 dan endmill seruling 16mm 4)

• Pencetak 3d
• Pemotong Laser
• Pelarik Logam
• Gerudi
• Besi pematerian
• Ketik dan Set mati
• Band Saw atau Hack Saw

Pautan ke fail projek

Folder google ini mengandungi semua reka bentuk dan kod yang diperlukan untuk gembok.

Langkah 1: Perumahan

Saya membuat model CAD gembok menggunakan sketsa sehingga anda pertama kali ingin mencetak skala 1: 1 ini. Anda seterusnya mahu melekatkan templat ini ke blok aluminium untuk menyediakan templat untuk mengisar aluminium. Seterusnya blok aluminium perlu dipotong lebih dekat ke templat dengan idealnya di gergaji besi untuk mendapatkan tepi persegi tetapi gergaji besi akan dilakukan. Setelah blok diecil, ukurannya harus dikuadratkan sehingga anda dapat mengukurnya dan memastikan bahawa setiap sisi yang anda giling juga tegak lurus dan persegi. (Klik di sini untuk panduan mengemas sehelai). Bentuk luar kasar digiling menggunakan kilang akhir 16mm dan lengkung dibuat dengan perlahan-lahan tepi pada paksi y dan x sehingga tepi luar kilang akhir menyentuh tepi templat. Ulangi proses ini sepanjang lengkung dan anda harus mendapat lekukan yang lebat tetapi jelas. Akhirnya melicinkan lekukan dengan terlebih dahulu memfailkan azab dengan fail kasar untuk menghilangkan lebam kemudian dengan kertas basah dan kering. Setelah bentuk luar digiling, ketinggian perlu dikurangkan ke ketinggian akhir (20mm) dengan beberapa pas pemotong akhir 16mm.

Kilang hujung 16mm kemudian dimasukkan ke blok 18mm untuk mengeluarkan sebahagian besar bahan di dalamnya dan kilang akhir 6mm digunakan untuk membawa setiap dinding sedekat mungkin ke templat. Di tempat di mana sudut 90 darjah diperlukan, jejari pemotong 6mm boleh digunakan sebagai sudut kerana sudut tajam sukar diperoleh. Proses ini akan memakan masa dan tidak perlu tergesa-gesa.

Setelah bahagian dalam selesai, 4 lubang di setiap sudut harus digerudi dengan menggunakan kilang lagi atau menggunakan pukulan tengah untuk menandakan pusat lubang dan mengebornya dengan bit 3.5mm dan harus diketuk menggunakan paip M4 untuk buat utas M4 untuk skru. Sisi perumahan juga perlu dicetak sekarang dan dipasang di sisi perumahan dengan menjaga orientasi.

Perumahan kemudian perlu dibalik 90 sehingga dijepit tegak. Lubang-lubang untuk belenggu itu kini dicipta dengan pengilang hujung 6mm yang sama memastikan tidak tergesa-gesa bahagian ini kerana bit mungkin tergelincir. Akhirnya slot untuk port usb mikro digiling menggunakan pemotong 3mm di bahagian bertentangan dengan lubang untuk belenggu.

Walau bagaimanapun, jika anda bernasib baik atau pintar dan mempunyai mesin cnc, anda boleh mengabaikan sebahagian besar arahan di atas dan menggunakan stl yang disediakan di pautan pemacu google untuk memotong perumahan mesin cnc anda menjimatkan masa, darah, peluh dan air mata:).

Langkah 2: Pin Pengikat dan Pengunci

Perhentian Akhir

Perhentian hujung melekat pada hujung belenggu dan mencegah belenggu jatuh dari gembok sambil membiarkannya berpusing untuk dipasang di loker. Ini dibuat dari kepingan kecil 12mm batang aluminium 8mm. Hadapi kedua-dua sisi dan tanda 6.0mm ke bawah. Putar selari dari satu hujung hingga tanda 6mm dan kurangkan diameternya menjadi 3.0mm. Meruncing hujungnya supaya lebih mudah untuk memulakan utas. Sama ada pasang alat utas luaran ke mesin bubut anda atau gunakan set ketuk dan mati manual untuk membuat utas luaran M3 pada hujung 3mm. Akhirnya hujung yang lebih besar dipotong menjadi 2mm di hujungnya.

Pin Pengunci

Pin pengunci dibuat dari batang keluli 10mm x 8mm. Hadapi kedua ujungnya dan kemudian potong menggunakan gergaji besi dengan cerun sehingga belenggu dapat ditutup dan dikunci tanpa harus membuka kunci gembok. Gunakan fail untuk mendapatkan profil yang betul dan cuba sepadan dengan profil di atas.

Belenggu

Saya membuat belenggu dari aluminium 8 mm kerana kekangan masa dan kekurangan peralatan tetapi saya mengesyorkan anda menggunakan bahan yang lebih keras seperti keluli tahan karat atau keluli keras sehingga tidak mudah bagi seseorang untuk memotong belenggu itu. Batang perlu selari dipusingkan ke 6mm sehingga boleh masuk ke lubang di perumahan. Hadap kedua-dua hujung rod sehingga hujungnya tegak lurus dengan panjang rod. Di satu hujung batang gunakan gerudi tengah untuk memulakan lubang dan menggunakan bit gerudi 2.5 mm, gerudi lubang keluar sedalam 5mm. Gunakan ketuk M3 untuk membuat utas M3 dalaman yang akan digunakan untuk mengacaukan di hujung hujung untuk mengelakkan belenggu jatuh dari perumahan. Seterusnya anda perlu membengkokkan rod. Oleh kerana saya menggunakan aluminium, saya boleh dengan mudah membengkokkan batang menggunakan penyekat paip dengan acuan diameter yang sesuai tetapi jika anda memutuskan untuk menggunakan sesuatu yang lebih keras seperti besi yang dikeraskan, anda mungkin perlu memanaskan rod terlebih dahulu menggunakan obor. Pastikan anda membersihkan sebarang oksida yang terbentuk sehingga belenggu itu berkilat. Belenggu perlu dibengkokkan sehingga mempunyai diameter 48mm. Setelah membengkokkan belenggu anda, pastikan ia pas di lubang. Jangan memaksanya masuk kerana belenggu dapat dengan mudah terjebak di dalam perumahan jika tidak sempurna. Sekiranya diameternya terlalu besar, cubalah mencengkeram busur belenggu sedikit dan jika diameternya terlalu kecil, cubalah menggoyangkan kedua-dua sisi untuk melebarkan diameter. Main-main dengan bentuknya sehingga dapat masuk dan keluar dari lubang dengan mudah.

Untuk membiarkan belenggu berputar di gembok, masukkan belenggu ke dalam dengan lubang M3 yang diketuk di rongga yang lebih kecil dan skru di hujung hujung. Tolak belenggu ke atas sehingga memanjang sejauh mungkin dan tandakan di hujungnya tanpa lubang M3 yang diketuk ketinggian bahagian atas gembok dan potong hujungnya dengan menggunakan gergaji besi. Ini membolehkan belenggu berputar bebas di sekitar perumahan.

Akhirnya masukkan belenggu ke dalam perumahan dan tandakan bahagian tengah rongga solenoid. Di sinilah pin pengunci berada dan perlu sejajar dengan belenggu dengan tepat sehingga dapat mengunci belenggu dengan selamat. Pada titik yang ditandai pada belenggu, potong takik yang sepadan agar profil pin pengunci dapat masuk dengan mudah. Lihat rajah di atas jika anda keliru.

Langkah 3: Pelat muka

Pelat muka hanya dirancang dalam program cad 2d yang disebut reka bentuk 2d dan dipotong dari akrilik 3mm menggunakan pemotong laser. Namun tidak banyak orang yang mempunyai akses ke pemotong laser sehingga anda dapat menggunakan templat yang sama yang digunakan untuk mengisar perumahan dan memotongnya menggunakan jig saw atau cnc mill. Saya akan mengesyorkan menggunakan bahan yang lebih keras seperti Aluminium supaya gembok lebih selamat.

Langkah 4: Elektronik

Bekalan kuasa

Bekalan kuasa terdiri daripada dua bateri satu untuk menghidupkan pengawal mikro dan satu untuk mengoperasikan solenoid. Untuk mengecas dan mengatur daya ke pengawal mikro, pengecas lipo perlu disambungkan ke pengatur 3.3v seperti yang ditunjukkan di atas pada gambar dan rajah litar dan pastikan kekutuban betul. Sambungkan lipo ke atas dan periksa bahawa ia mengecas dan pengawal selia mengeluarkan 3.3v. Pengecas harus mempunyai lampu merah semasa mengecas. Untuk solenoid saya membuka bateri ALKALINE 9v yang terdiri daripada 6 bateri AAAA. Ini disolder dalam kumpulan 3 semuanya dalam siri sehingga voltan akhir adalah 9v dan mempunyai kapasiti sekitar 600mah untuk 5.4 Wh. Untuk menyolder bateri, kenalan setiap bateri perlu dicantumkan menggunakan fail dan kertas pasir. Ini membolehkan pateri "melekat". Semasa menggunakan besi pematerian dengan bateri, bergerak pantas adalah kunci. Panas adalah pembunuh utama kapasiti bateri dan dalam beberapa kes boleh menjadi sangat berbahaya sehingga anda harus memasangkan setiap penyambung bateri sebelum menyolder wayar dan bahkan sejauh memasang sink haba ke bateri sambil menyoldernya seperti tang logam untuk melakukan haba dari bateri. Kabel bertebat kecil harus digunakan untuk menyambungkan setiap bateri dan setiap kumpulan 3 bateri harus dibungkus dengan pita elektrik dengan hanya terminal positif dan negatif yang terkena. Periksa voltan dengan multimeter untuk memastikan setiap kumpulan 3 bateri menyediakan kira-kira 4.5v.

Solenoid

Solenoid yang saya gunakan dicetak 3d dan dibungkus secara manual tetapi saya akan mengesyorkan membeli solenoid yang tersedia secara bebas kerana ia dibungkus dengan lebih tepat memberikan prestasi yang lebih baik dari segi kuasa yang digunakan dan kekuatan medan magnet. Untuk membuat solenoid,.stl perlu dicetak 3d. Saya mempunyai satu di rumah jadi saya menggunakannya tetapi jika anda tidak memilikinya terdapat banyak perkhidmatan dalam talian seperti hab 3D yang boleh membuat bahagian dicetak dengan harga yang berpatutan. Stl boleh didapati di pautan folder projek utama pada permulaan arahan. Solenoid perlu dibungkus dengan dawai tembaga 0.1mm. Mulakan dengan ekor 5cm di satu hujung dan mulailah berliku dari hujung tanpa lubang. Mulailah menggulung gegelung memastikan bahawa setiap giliran berikutnya sesuai dengan giliran terakhir dan pastikan setiap giliran sesekat mungkin. Terus berliku sehingga diameter gegelung rata dengan sisi bahagian yang dicetak 3D. Salurkan wayar solenoid keluar dari sisi tanpa lubang dan bungkus gegelung dalam pita kapton untuk menahan solenoid itu bersama. Akhirnya uji solenoid dengan meletakkan pin pengunci dengan pegas kecil ke dalam solenoid dan menghidupkan solenoid dengan bateri 9v. Pin harus ditarik ke dalam solenoid. Sekiranya tidak, anda boleh melonggarkan mata air dengan memendekkan dan meregangkannya.

Pengawal mikro

Fungsi pintar padlock didasarkan pada papan rfduino yang pada dasarnya adalah arduino mini dengan cip Bluetooth semuanya dalam papan kecil dengan banyak perisai modular yang tersedia. Tajuk dari rfduino perlu dikeluarkan dengan memotongnya dan pin 0 dan 1 pelindung relay perlu dipotong dan dipindahkan ke pin 5 dan 6 menggunakan wayar kecil seperti yang digunakan untuk memprogram rfduino. Kemudian header pengaturcaraan perlu dipasang ke rfduino sehingga kita dapat memprogramkannya ketika diasumsikan. Solder header 3 pin mengikut gambar yang ditunjukkan di atas. Pada pelindung geganti, kedua-dua terminal skru perlu dilepaskan kerana terlalu tinggi dan akhirnya kedua-dua papan perlu disambungkan satu sama lain menggunakan pin header yang ada pada pelindung relay. Sila rujuk gambar rajah dan gambar di atas. Tetapi jika saya membina ini lagi, saya akan mengganti pelindung relay dengan mosfet sederhana seperti BUZ11. Akhirnya solder pada 2 wayar menuju 3.3v dan gnd. Ini kemudian akan disambungkan ke pelindung pengecas lipo supaya Rfduino dapat dihidupkan.

Langkah 5: Integrasi Telefon dan SmartWatch

Pertama-tama kemas kini idea arduino anda dengan papan yang diperlukan menggunakan pautan ini (https://rfduino.com/package_rfduino166_index.json) di papan papan tambahan dalam tetapan. Anda juga ingin memuat turun kunci ruang dari gedung aplikasi dan aplikasi ini akan digunakan untuk membuka kunci gembok anda. Kod sumber untuk aplikasi boleh didapati di sini di github sehingga anda dapat mengubah kod dan membina versi anda sendiri.

Buka ble_lock.ino yang terdapat di folder projek di arduino kerana terdapat beberapa pemboleh ubah yang perlu diubah suai.

#tentukan LOCK_PIN 1

perlu diubah menjadi 6 untuk pelindung geganti. Keluaran di tetingkap "kunci baru" di kunci ruang juga perlu disalin dan ditampal ke dalam fail kod.

Pendawaian:

UART RFDUINO

gnd ---- gnd

3.3v ---- vcc

DTR ---- reset - gunakan kapasitor 100nF

rx ---- gpio 0

tx ---- gpio 1

Muat naik program ke rfduino dari arduino IDE menggunakan peranti USB ke TTL. Pilih rfduino dari menu papan dan pilih Peranti USB ke TTL dalam pilihan port dan tekan muat naik.

Sekarang apabila rfduino dihidupkan dan aplikasi kunci ruang dibuka, anda seharusnya dapat melihat gembok di aplikasi. Apabila anda mengetuk padlock, ia akan membuka kunci. Untuk memeriksa ia berfungsi, gunakan fungsi kesinambungan pada multimeter untuk mengesahkan bahawa relay bertukar.

Untuk membolehkan gembok berfungsi melalui jam tangan Apple, cukup muat turun aplikasi ke jam pintar anda dan anda boleh pergi.

Langkah 6: Perhimpunan Akhir

Mula-mula pasangkan belenggu ke gembok dengan memasukkan goyangan ke dalam dua lubang atas dan skru pada hujung berhenti. Lipo 1800mah perlu tersekat terlebih dahulu di bahagian bawah di ruang utama perumahan. Solenoid seterusnya perlu dimasukkan ke dalam petak atas gembok dengan pin spring yang sudah dipasang di dalamnya. Pastikan belenggu dan pin pengunci berbaris dengan betul dan kunci belenggu di tempatnya. Seterusnya letakkan Rfduino di sebelah solenoid dan pasangkan palam usb mikro pada litar pengecas lipo melalui lubang di bahagian bawah dan tutup dengan gam panas supaya pengecas tidak mudah jatuh. Akhirnya letakkan 2 kepingan bekalan kuasa solenoid di kedua-dua sisi pengecas usb mikro. Sila rujuk rajah di atas.

Untuk pendawaian, kabel positif solenoid perlu disambungkan ke pin NO pelindung relay dan plumbum negatif terus ke bateri solenoid negatif. Positif dari bateri solenoid masuk ke pin COM (biasa) pelindung geganti. Akhirnya pasangkan lipo ke pengecas dan kabel kuasa dari pengatur ke rfduino dan gembok harus lengkap.

Akhirnya skru pada pelat muka untuk menyelesaikan gembok. Sebilangan kunci benang dapat digunakan pada skru sehingga lebih sulit dilepaskan dan lem panas atau pelekat silikon dapat digunakan untuk menutup penutup untuk melindungi dari air.

Langkah 7: Kesimpulannya

Anda kini harus mempunyai padlock bluetooth yang berfungsi sepenuhnya yang dapat dikendalikan dari telefon pintar atau jam tangan anda. Sekiranya anda mempunyai pertanyaan atau cadangan, sila tinggalkan komen atau PM saya. Sekiranya anda menikmati arahan ini, sila pilih saya dalam pertandingan ini kerana saya sangat menghargainya:)

Hadiah Utama dalam Peraduan Kawalan Jauh 2017

Hadiah Pertama dalam Peraduan Arduino 2017