Hộp khóa thông minh: 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Trong hướng dẫn này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách tạo một hộp khóa thông minh.

Hộp khóa được cung cấp bởi Arduino (UNO) và sử dụng RFID và động cơ servo để điều khiển acces trong khi theo dõi dữ liệu đến từ các cảm biến khác nhau. Lịch sử dữ liệu sẽ được lưu trong cơ sở dữ liệu MYSQL. quả mâm xôi Pi.

Bước 1: Các bộ phận và danh sách vật liệu cho dự án

Máy tính / vi điều khiển:

• Arduino UNO
• RaspBerry Pi 4 Mô hình B

Các bộ phận

• Cảm biến nhiệt độ LM35
• Cảm biến GL5537 LDR
• Đầu đọc cảm biến RFID VMA405 hoặc RC522 có thẻ
• Động cơ Servo MG 996R
• Dây nhảy DuPont Nam-Nữ
• Dây bảng mạch
• dẫn màu đỏ
• LED xanh
• Bộ rung hoạt động 5V
• Điện trở 1k Ω (ohm)
• Điện trở 2 x 330 Ω (ohm)

Nhà ở

Hộp có thể được làm từ bất kỳ vật liệu nào. Của tôi được làm bằng bìa cứng

Phụ

Tôi đã tạo một tệp đính kèm bằng gỗ cho động cơ servo (tùy chọn)

Phần mềm

Arduino IDE, mã Visual studio - Raspberry Pi với SSH, MYSQL workbench

Để biết ước tính về giá, bạn có thể xem tệp BOM.

Bước 2: Mạch Breadboard

RFID

• Vcc 3.3. V của Arduino
• RST kỹ thuật số 9 chân
• Gnd Gnd của Arduino
• MISO Digital 12 chân
• MOSI Digital 11 chân
• SCK kỹ thuật số 13 chân
• NSS / SDA Digital 10 chân

Servomotor

• 5V (Đỏ) (+) trên breadboard
• Gnd (Brown) Gnd trên breadboard
• PWM (Cam) 3 chân kỹ thuật số

LM35

• Vin (+) (+) trên breadboard
• Gnd Gnd trên breadboard
• Vout Analog 1 chân

LDR

• Vin (+) (+) trên breadboard
• Gnd Gnd trên breadboard với điện trở 1K ohm
• Vout Analog 0 chân

Led (Xanh lá cây)

• Vin (+) chân 4 kỹ thuật số với điện trở 330 ohm
• Gnd Gnd trên breadboard

Led (Đỏ)

• Vin (+) chân kỹ thuật số 5 với điện trở 330 ohm
• Gnd Gnd trên breadboard

Bộ rung hoạt động

• Vin (+) (+) trên breadboard
• Gnd Gnd trên breadboard

Arduino sang breadboard

• Arduino 5V (+) (+) trên breadboard
• Arduino Gnd Gnd trên breadboard

Raspberry Pi sang Arduino

Sẽ được kết nối bằng USB

Bước 3: Arduino

Hệ thống dây điện của các thiết bị điện tử sẽ trông giống như hình trên.

Đầu tiên hãy kết nối Arduino với máy tính để lập trình phần cứng. Mã chính sẽ có thể tải xuống bên dưới nhưng chưa sử dụng nó, trước tiên hãy làm theo các bước bên dưới.

Thư viện

Chúng tôi sẽ sử dụng thư viện SPI và MFRC 522 để làm việc với cảm biến RFID. Làm việc với RFID.

Tải xuống thư viện RFID tại đây từ Github của miguelbalboa

Giải nén tệp zip.

Trong Arduino IDE, hãy chuyển đến phác thảo> bao gồm thư viện và chọn tệp zip bạn vừa tải xuống

Sau khi bạn tải lên tệp zip, hãy chuyển đến phác thảo> bao gồm thư viện> quản lý thư viện. Trong trình quản lý thư viện, hãy tìm kiếm "MFRC522". Nó sẽ nói rằng thư viện đã được cài đặt.

Quét dữ liệu RFID

Đi tới tệp> ví dụ> MFR522> dumpinfo và tải lên / bắt đầu mã trong IDE của bạn. Bạn sẽ thấy mã bao gồm thư viện MFR522.h và SPI.h. Cả hai đều cần thiết cho RFID.

Bây giờ, hãy mở màn hình nối tiếp (công cụ> máy theo dõi nối tiếp) và quét huy hiệu và thẻ của bạn cho đến khi tất cả dữ liệu được hiển thị.

Đảm bảo viết UID vì bạn sẽ cần nó.

Bây giờ bạn có thể tải xuống mã chính (Arduino_code_lockbox) Trong mã chính, hãy thay thế mã thẻ UID của riêng bạn bằng mã từ mã.

Sau khi chạy / tải lên mã trong Arduino IDE, hãy kiểm tra quá trình quét rfid. Nếu nó hoạt động, bạn có thể ngắt kết nối USB Arduino khỏi máy tính và kết nối nó với Raspberry Pi.

Bước 4: Raspberry Pi

Đọc dữ liệu từ Arduino bằng Python

Đảm bảo rằng Arduino được kết nối với Raspberry Pi. Open app.py và chạy tệp. Bạn sẽ thấy dữ liệu nhận được bởi các cảm biến của bạn từ Arduino.

Để đọc dữ liệu, bạn sẽ cần phần nối tiếp của mã (xem hình ảnh).

Cơ sở dữ liệu MYSQL Tạo cơ sở dữ liệu để lưu giữ các giá trị đo được của các cảm biến. Đối với dự án này, tôi sẽ tạo các bảng cho nhiệt độ, LDR và RFID.

Backend Python

Thêm các tuyến python và điều chỉnh cơ sở dữ liệu MYSQL của bạn cho phù hợp. Gửi các giá trị của dữ liệu cảm biến vào cơ sở dữ liệu của riêng bạn.

Bước 5: Trang web

Bố trí

Bạn có thể sử dụng các tệp từ webrar.rar Hoặc bạn có thể tạo trang web của riêng mình bằng html, css.

Hiển thị dữ liệu từ cơ sở dữ liệu

Sử dụng javascript để lấy và hiển thị dữ liệu từ cơ sở dữ liệu đến trang web của bạn

Thư viện Chart.js sẽ được sử dụng để vẽ biểu đồ dữ liệu.

Bước 6: Nhà ở

Ngoại thất

Đối với phần bên ngoài của vỏ, tôi đã dán các phần khác nhau lại với nhau. Phần trên cùng được cắt theo hình chữ L nên phần đế của chữ L (bên phải trên hình) sẽ chắc chắn hơn.

Đối với cảm biến RFID, việc cắt một lỗ trên hộp là tùy chọn. Có thể quét qua bìa cứng nếu nó không quá dày.

Động cơ servo sẽ được dán ở bên ngoài.

Nội địa

Đối với nội thất, tôi đã tạo một lớp để tôi có thể tách biệt cả hai thiết bị và nó có tổ chức hơn. Raspberry Pi sẽ ở dưới cùng của hộp và Arduino với breadboard sẽ nằm ở lớp trên.