Inteligentny zamek magnetyczny z funkcją Secret Knock, czujnikiem podczerwieni i aplikacją internetową: 7 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Jeśli podoba Ci się ten projekt, śledź mnie na Instagramie i YouTube.

W tym projekcie zbuduję zamek magnetyczny do mojego domowego biura, który otwiera się, jeśli znasz sekretne pukanie. Och… i będzie miał jeszcze kilka sztuczek w rękawie.

Zamki magnetyczne są powszechne w budynkach biurowych, a zestawy można łatwo kupić online. Chciałem jednak zbudować niestandardową konfigurację, czuję, że zostanie ona zainstalowana na drzwiach wewnętrznych w moim domu.

Początkowo będą trzy sposoby otwierania drzwi: czujnik podczerwieni wewnątrz, aplikacja internetowa i przetwornik piezoelektryczny, który wykrywa wibracje w drzwiach.

Części (linki afiliacyjne)

• Elektromagnes 49mm:
• Płyta perforowana:
• Płyta rozwojowa ESP8266:
• N-kanałowy MOSFET:
• Przetwornik piezoelektryczny:
• Czujnik zbliżeniowy IR (nie jest to ten, którego użyłem, ale wziąłbym go i uruchomiłem z zasilacza):
• Moduł wzmacniacza operacyjnego:
• 2 diody
• Rezystor 10K
• Blachy stalowej
• Wspornik z nadrukiem 3D
• Pudełko z elektroniką drukowaną 3D
• Drukowana nasadka czujnika 3D

Kod mikrokontrolera i schemat połączeń:

Kod aplikacji internetowej:

Modele 3D

Uchwyt montażowy elektromagnesu 49 mm: https://codepen.io/calebbrewer/pen/dJKBmw Nasadka/osłona czujnika:

Projekt Box:

Krok 1: Obwód

Zasadniczo płyta deweloperska ESP8266 pobiera napięcie 9 woltów z zasilacza do wbudowanego regulatora. Dodatni prąd z zasilacza trafia do magnesu, a masa do źródła na mosfecie. Odpływ z feta trafia do magnesu, a bramka na FET jest otwierana przez pin 5 na mikrokontrolerze. Pozwala to na przepływ 9V do magnesu, gdy pin jest włączony. Opamp pobiera sygnał analogowy z przetwornika, wzmacnia go i wysyła do pinu analogowego. Czujnik podczerwieni wysyła sygnał cyfrowy (innymi słowy włączony lub wyłączony) do styku 14. Opamp i czujnik podczerwieni otrzymują moc 3,3 V z mikrokontrolera. Aha i wszystko zostaje uziemione. Odkryłem, że użycie 9V zamiast magnesów o mocy 12V pozwala na chłodzenie, a jednocześnie jest bardzo mocne, zwłaszcza podczas seansu używam grubej stalowej płyty. Również regulator na mikrokontrolerze nie może obsłużyć więcej niż 9V. Trzeba też dodać rezystory i diody tam, gdzie są pokazane na schemacie.

Chcę tutaj zauważyć, że w zależności od tego, gdzie umieszczasz piezoelektryczny czujnik drgań i jak długie są do niego przewody, możesz nie potrzebować wzmacniacza operacyjnego. Możesz po prostu podłączyć zewnętrzny pierścień czujnika do masy, a drugi przewód do wejścia analogowego, z rezystorem 1M między przewodami. Wzmacniacz operacyjny tylko wzmacnia singiel.

Krok 2: Kod mikrokontrolera

Normalnie Arduino byłby używany do takiego projektu, ale idę tutaj pod prąd i używam oprogramowania układowego o nazwie Espruino, które pozwala uruchamiać javascript na mikrokontrolerach. Jeśli jesteś ciekawy, zrobiłem cały film o flashowaniu płyty deweloperskiej Node MCU ESP8266 za pomocą Espruino. Powinieneś to sprawdzić.

Zobacz kod na GitHub

Na górze ustawiłem kilka stałych, takich jak: jakie piny są, używane i tablica czasów w milisekundach dla tajnego pukania. To jest czas pomiędzy każdym pukaniem. Ustawiam również funkcje odblokowywania i blokowania drzwi, a także sprawdzania poprawności pukania. Po uruchomieniu płyta łączy się z Wi-Fi i tworzy serwer sieciowy, który może odbierać polecenia sterowania drzwiami. Zegarek jest ustawiony na bolcu podłączonym do czujnika podczerwieni, więc funkcja odblokowania zostanie uruchomiona, gdy czujnik zostanie wyzwolony. Jeśli chodzi o czujnik wibracji… rozpoczyna się interwał, który odczytuje pin analogowy, do którego czujnik wibracji jest podłączony, co milisekundę, a jeśli sygnał przekracza ustawiony próg, rejestrowany jest czas. Jeśli przechwycono wystarczającą liczbę wibracji, uruchomi funkcję, która sprawdzi, czy przechwycone czasy pasują do wystarczająco bliskich tajnych czasów. Jeśli to zrobią, to otworzy drzwi.

Krok 3: Kontrola aplikacji internetowej

Kod aplikacji internetowej

Aplikacja internetowa to po prostu strona internetowa z jakimś javascriptem, który wysyła polecenia do serwera WWW, który stworzyliśmy na mikrokontrolerze. Utworzyłem statyczną stronę internetową na AWS S3 i zapisałem ją na ekranie głównym mojego telefonu. Teraz mogę otworzyć drzwi, zamknąć drzwi lub zostawić je otwarte. Możliwe byłoby również zabezpieczenie aplikacji i skonfigurowanie mojej sieci, abym mógł obsługiwać formularz drzwi w dowolnym miejscu z połączeniem internetowym.

Będziesz musiał zmienić adres IP, który jest używany w kodzie na ten dla twojego mikrokontrolera. Zmusiłem router do zarezerwowania adresu IP, aby nigdy się nie zmienił.

Krok 4: Wspornik montażowy elektromagnesu

Poszedłem do Fusion 360 i stworzyłem wspornik pasujący do wymiarów elektromagnesu 49 mm. Oto link do modelu. Następnie wysłałem go do drukarki 3D. Kiedy ten zdumiewająco długi proces został zakończony, pokryłem go warstwą podkładu, wyszlifowałem z niego gówno i uderzyłem go białą farbą.

Krok 5: Montaż magnesu i płytki

Aby upewnić się, że magnes prawidłowo ułoży się na stalowej płycie; Zakleiłem płytkę niebieską taśmą, narysowałem na niej wspornik, a następnie wystawiłem miejsca, w których powinny znajdować się otwory montażowe.

Podczas wiercenia w twardym metalu dobrze jest zacząć od małego wiertła i iść w górę. Używaj również oleju do smarowania wiertła.

Mam wydrążone drzwi, więc wbiłem przez nie rygle i założyłem duże podkładki po drugiej stronie, aby upewnić się, że nie przejdą.

Do mocowania wspornika z magnesem do ramy użyłem wkrętów do drewna. Następnie przylutowałem długi przewód do przewodów na magnesie i przeciągnąłem przewody przez długi kawałek białej osłony. Wewnątrz poprowadziłem drut wokół drzwi zwróconych w stronę drzwi i do miejsca, w którym byłaby skrzynka kontrolna.

Krok 6: Pole sterowania

Pudełko kontrolne to po prostu super proste pudełko z pokrywką, którą wymodelowałem i wydrukowałem. Na dwóch krótkich końcach znajdują się otwory, przez które przechodzą przewody. Płytka drukowana po prostu znajduje się w środku, a diody LED czujnika podczerwieni wystają przez otwory, które wywierciłem z boku.

Oto model.

Krok 7: Czujnik wibracji i zakończenie projektu

Aby podłączyć czujnik wibracji, podłączyłem kolejny długi kawałek drutu, który przeciągnąłem przez białą osłonę. Aby przymocować go do drzwi, użyłem gorącego kleju. Czujnik zakryłem nakładką z nadrukiem 3D, aby wszystko wyglądało ładnie.

Następnie przylutowałem przewody magnesu i czujnika drgań do odpowiednich przewodów na płytce drukowanej.

Po przyklejeniu zatrzasku w drzwiach, który ostatecznie usunąłem razem, i posprzątałem, projekt był gotowy!

Zobacz film, aby zobaczyć, jak działa ten projekt.

Drugie miejsce w pierwszej edycji autora