Khóa thông minh từ tính với nút bấm bí mật, cảm biến hồng ngoại và ứng dụng web: 7 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Nếu bạn thích dự án này, hãy theo dõi tôi trên Instagram và YouTube.

Trong dự án này, tôi sẽ chế tạo một khóa từ cho văn phòng tại nhà của tôi, khóa này sẽ mở ra nếu bạn biết tiếng gõ bí mật. Ồ… và nó cũng sẽ có một vài thủ thuật nữa.

Khóa từ là loại khóa phổ biến trong các tòa nhà văn phòng và bạn có thể mua bộ dụng cụ này dễ dàng trực tuyến. Tuy nhiên, tôi muốn xây dựng một thiết lập tùy chỉnh, có nghĩa là điều này sẽ được lắp đặt trên một cánh cửa nội thất trong nhà tôi.

Ban đầu sẽ có ba cách để mở cửa: cảm biến hồng ngoại ở bên trong, ứng dụng web và đầu dò piezo có thể phát hiện rung động trong cửa.

Các bộ phận (Liên kết liên kết)

• Nam châm điện 49mm:
• Bảng hoàn thiện:
• Ban phát triển ESP8266:
• N-Channel MOSFET:
• Đầu dò Piezo:
• Cảm biến tiệm cận IR (Đây không phải là cảm biến tôi đã sử dụng, nhưng tôi sẽ lấy nó và chạy nó từ PSU):
• Mô-đun Khuếch đại Hoạt động:
• 2 điốt
• Điện trở 10K
• Tấm thép
• Dấu ngoặc in 3D
• Hộp điện tử in 3D
• Nắp cảm biến in 3D

Sơ đồ đấu dây và mã vi điều khiển:

Mã ứng dụng web:

Mô hình 3D

Giá đỡ gắn nam châm điện 49mm: https://codepen.io/calebbrewer/pen/dJKBmw Nắp / Nắp cảm biến:

Hộp dự án:

Bước 1: Mạch

Về cơ bản, bảng mạch nhà phát triển ESP8266 sử dụng 9 volt từ nguồn điện đến bộ điều chỉnh tích hợp của nó. Dương từ nguồn điện đi vào nam châm, và đất đi vào nguồn trên mosfet. Nguồn từ fet đi đến nam châm, và cổng trên FET được mở bởi chân 5 trên bộ điều khiển vi mô. Điều này cho phép dòng 9v đến nam châm khi chân cắm được bật. Opamp nhận tín hiệu tương tự từ bộ chuyển đổi, khuếch đại nó và gửi đến chân tương tự. Cảm biến IR gửi tín hiệu kỹ thuật số (Nói cách khác là bật hoặc tắt) đến chân 14. Opamp và cảm biến IR đều nhận được nguồn 3.3v từ bộ điều khiển vi mô. Ồ và mọi thứ đều có cơ sở. Tôi thấy rằng việc sử dụng 9v thay vì các nam châm được xếp hạng 12v cho phép chạy mát hơn, trong khi vẫn rất mạnh, đặc biệt là tôi đang sử dụng tấm thép dày đó. Ngoài ra, bộ điều chỉnh trên bộ điều khiển vi mô không thể xử lý nhiều hơn 9v. Bạn cũng sẽ cần thêm điện trở và điốt ở nơi chúng được hiển thị trong sơ đồ.

Tôi muốn lưu ý ở đây rằng tùy thuộc vào việc bạn đặt cảm biến rung piezo và thời gian của dây dẫn đến nó, bạn có thể không cần op-amp. Bạn chỉ có thể chạy vòng ngoài của cảm biến xuống đất và dây còn lại tới đầu vào tương tự, với điện trở 1M giữa các dây. Bộ khuếch đại op chỉ là khuếch đại đơn.

Bước 2: Mã vi điều khiển

Thông thường Arduino sẽ được sử dụng cho một dự án như thế này, nhưng tôi đang đi ngược lại vấn đề ở đây và sử dụng phần mềm có tên Espruino, cho phép bạn chạy javascript trên vi điều khiển. Nếu bạn tò mò, tôi đã làm toàn bộ video về cách cài đặt bảng nhà phát triển Node MCU ESP8266 với Espruino. Bạn nên kiểm tra xem nó ra.

Xem mã trên GitHub

Ở trên cùng, tôi thiết lập một số hằng số, như: chân nào, được sử dụng và một mảng thời gian tính bằng mili giây cho tiếng gõ bí mật. Đây là khoảng thời gian giữa mỗi lần gõ. Tôi cũng thiết lập các chức năng để mở khóa và khóa cửa, cũng như kiểm tra tiếng gõ chính xác. Khi bo mạch khởi động nó kết nối với wifi và tạo ra một máy chủ web có thể nhận lệnh để điều khiển cửa. Đồng hồ được đặt trên chốt kết nối với cảm biến IR, do đó, chức năng mở khóa sẽ được kích hoạt khi cảm biến bị vấp. Khi cảm biến rung đi được… một khoảng thời gian được bắt đầu đọc chân kim mà cảm biến rung được kết nối với mỗi mili giây và nếu tín hiệu vượt quá ngưỡng đã đặt thì thời gian sẽ được ghi lại. Nếu có đủ rung động được chụp, nó sẽ chạy chức năng kiểm tra xem thời gian đã chụp có khớp với thời gian bí mật đủ gần hay không. Nếu họ làm vậy, Nó sẽ mở cửa.

Bước 3: Kiểm soát ứng dụng web

Mã ứng dụng web

Ứng dụng web chỉ là một trang web với một số javascript gửi lệnh đến máy chủ web mà chúng tôi đã tạo trên vi điều khiển. Tôi đã đặt nó thành một trang web tĩnh trên AWS S3 và lưu nó vào màn hình chính của điện thoại. Bây giờ tôi có thể mở khóa cửa, khóa cửa hoặc để nó không khóa. Cũng có thể bảo mật ứng dụng và thiết lập mạng của tôi để tôi có thể vận hành biểu mẫu cửa ở bất kỳ đâu có kết nối internet.

Bạn sẽ cần thay đổi địa chỉ IP được sử dụng trong mã thành địa chỉ cho bộ vi điều khiển của mình. Tôi đã đặt bộ định tuyến của mình để bảo lưu IP, vì vậy nó sẽ không bao giờ thay đổi.

Bước 4: Giá đỡ gắn nam châm điện

Tôi đã tìm đến Fusion 360 và tạo một giá đỡ để phù hợp với kích thước của nam châm điện 49mm. Đây là một liên kết đến mô hình. Sau đó, tôi gửi nó đến máy in 3D. Khi quá trình dài đáng kinh ngạc đó được thực hiện xong, tôi sơn cho nó một lớp sơn lót, chà nhám và đánh nó bằng một ít sơn trắng.

Bước 5: Gắn nam châm và tấm

Để đảm bảo nam châm sẽ thẳng hàng trên tấm thép một cách chính xác; Tôi phủ tấm băng dính màu xanh lam, lần theo dấu giá đỡ trên đó, sau đó tiếp thị các lỗ gắn kết sẽ đi đến đâu.

Khi khoan qua kim loại cứng, bạn nên bắt đầu với một chút nhỏ và làm việc theo cách của bạn. Ngoài ra, sử dụng dầu để bôi trơn mũi khoan.

Tôi có một cánh cửa rỗng, vì vậy tôi đã chạy các chốt gỗ xuyên suốt nó, và đặt các vòng đệm lớn ở phía bên kia để đảm bảo rằng nó sẽ không kéo qua.

Tôi đã sử dụng vít gỗ để gắn giá đỡ với nam châm vào khung. Sau đó, tôi hàn một dây dài vào các dây trên nam châm, và luồn dây qua một miếng vỏ bọc dài màu trắng. Ở bên trong, tôi chạy dây xung quanh cửa đối diện, và xuống là hộp điều khiển.

Bước 6: Hộp điều khiển

Hộp điều khiển chỉ là một hộp siêu đơn giản có nắp do tôi tạo mẫu và in. Có lỗ ở hai đầu ngắn để cho dây điện chạy qua. Bảng mạch chỉ nằm bên trong nó và đèn LED của cảm biến hồng ngoại thò ra qua các lỗ mà tôi đã khoan ở bên cạnh.

Đây là mô hình.

Bước 7: Cảm biến rung & Hoàn thành dự án

Để kết nối cảm biến rung, tôi gắn một đoạn dây dài khác mà tôi chạy qua lớp vỏ bọc màu trắng. Để gắn nó vào cửa, tôi đã sử dụng keo nóng. Tôi đã che cảm biến bằng một chiếc nắp in 3D để giữ cho mọi thứ trông đẹp mắt.

Sau khi hoàn thành, tôi hàn các dây cho nam châm và cảm biến rung vào các dây tương ứng của chúng trên bảng mạch.

Sau khi gõ xuống chốt cửa, cuối cùng tôi đã tháo tất cả ra cùng nhau và thực hiện một số công việc dọn dẹp, dự án đã hoàn tất!

Mời các bạn xem video để biết dự án này hoạt động như thế nào.

Người về nhì trong lần đầu tiên Tác giả