- Nepieciešamās sastāvdaļas
- Solenoīda slēdzene
- HC-05 Bluetooth modulis
- Ķēdes shēma Bluetooth kontrolētai elektromagnētiskai bloķēšanai
- Arduino programma solenoīda bloķēšanas kontrolei, pamatojoties uz pirkstu nospiedumu datiem
- Android lietotne pirkstu nospiedumu datu lasīšanai un nosūtīšanai uz Arduino, izmantojot Bluetooth
- 3D drukāts korpuss bloķēšanai uz biometriskas bāzes
- Pārbaudām mūsu Arduino bāzes kontrolēto bloķēšanu
Tagad visa pasaule ir COVID 19 pārziņā, un visi veic piesardzības pasākumus visur, kur vien iespējams, lai neļautu sevi saslimt ar šo nopietno slimību, ievērojot sociālo distancēšanos, maskas, izmantojot bezskaidras naudas darījumus un izvairoties no jebkāda pieskaršanās, lai novērstu mikrobu izplatīšanos. Līdz ar tehnoloģiju parādīšanos parastās slēdzenes kļūst par pagātni, un jaunas uz biometriskām slēdzenēm un RFID balstītas slēdzenes kļūst arvien vairāk. Arī lielākajā daļā biroju un koledžu tiek izmantotas slēdzenes, kas balstītas uz pirkstu nospiedumiem, un apmeklējumu uzskaites ierīces, taču mūsdienās nav ieteicams to darīt šīs pandēmijas dēļ, un tāpēc mēs izveidosim durvju slēdzeni, izmantojot solenoīda slēdzeni un vadības ierīci. to, izmantojot android lietotni, izmantojot Bluetoothlai mums vispār nebūtu jāpieskaras pirkstu nospiedumu sensoram un vienkārši izmantojiet savus tālruņus, lai kontrolētu bloķēšanu. Tātad, sāksim darbu.
Nepieciešamās sastāvdaļas
- 1 × Arduino Nano
- 1 × HC-05 Bluetooth modulis
- 1 × solenoīda slēdzene
- 1 × pjezoelektriskais skaņas signāls
- 1 × sarkans LED 5mm
- 1 × zaļa LED 5 mm
- 1 × IRF540N N-kanālu MOSFET
- 1 × BC547 NPN tranzistors
- Rezistori: 1 × 550Ω, 1 × 2k0Ω, 1 × 220Ω
- 1 × 7805 sprieguma regulators
- 1 × DC Jack savienotāju pāris
- Perfboard
Solenoīda slēdzene
Parastajā durvju slēdzenē ir slēdzenes pievilkšanas vai nospiešanas atslēga, un mums tā jādarbina manuāli, bet solenoīda slēdzenē aizbīdni var darbināt automātiski, pieliekot spriegumu pāri elektromagnētiskajai spolei, kas kontrolēs aizbīdni. klāt slēdzenē.
Elektromagnētiskajai slēdzenei ir zemsprieguma solenoīda spole, kas aizver fiksatoru atpakaļ durvīs, kad tām tiek piemērots piemērots spriegums, un tā paliks atvērta, līdz spriegums tiks noņemts. Tātad, jūs varat kontrolēt darbību, kontrolējot tam piešķirto spriegumu, izmantojot spiedpogu, releju, mikrokontrollerus utt. Solenoīda durvju slēdzenes galvenokārt izmanto attālos rajonos, lai automatizētu darbības, neiesaistot cilvēka pūles.
HC-05 Bluetooth modulis
HC-05 tiek izmantots, lai nodrošinātu bezvadu savienojumu ar jūsu projektiem, lai jūs varētu sazināties ar citiem mikrokontrolleriem vai mobilajiem tālruņiem un klēpjdatoriem. Jūs varat viegli kontrolēt nosūtāmos un saņemtos datus, izmantojot vienkāršas android lietojumprogrammas, kuras varat viegli izveidot pats. Tam ir divi režīmi: pirmais datu režīms, ko izmanto datu pārsūtīšanai uz un no Bluetooth ierīces, un otrais ir AT komandu režīmskas tiek izmantots, lai konfigurētu jūsu Bluetooth moduli. Tas sazinās, izmantojot USART sakarus ar 9600 bitu pārraides ātrumu, lai jūs to varētu savienot ar jebkuru mikrokontrolleru, kas atbalsta USART komunikāciju un kuru var viegli savienot ar uz kuģa pieejamajiem sērijas portiem. Paturiet prātā, ka ierīcei ir jāpiegādā barošana ar 5 V barošanas avotu un jāpievieno TX kontakts ar mikrokontrollera RX kontaktu un RX kontakts ar mikrokontrollera TX kontaktu. To var izmantot automatizācijas lietojumprogrammās un bezvadu lietojumprogrammās datu reģistrēšanā un robotikā.
Ķēdes shēma Bluetooth kontrolētai elektromagnētiskai bloķēšanai
Pilna ķēdes shēma, kas parāda, kā saskarni un vadīt solenoīda slēdzeni ar Arduino, izmantojot MOSFET, ir parādīta zemāk.
Kā parādīts shēmas diagrammā, savienojumi ir diezgan vienkārši, jums jāpievieno HC-05 Bluetooth modulis nano, darbinot ierīci ar 5 V barošanas avotu un pievienojiet TX kontaktu ar mikrokontrollera RX kontaktu un RX kontaktu ar mikrokontrollera TX tapa. Jums jāpievieno sarkans gaismas diode, lai parādītu Arduino nano jaudas statusu, un zaļa gaismas diode, lai parādītu, vai durvis ir atbloķētas. Jums arī jāpievieno skaņas signāls. Savienojuma shēma ir parādīta arī zemāk, lai to viegli saprastu.
Lai kontrolētu solenoīda bloķēšanu, jums jāizmanto vadības ķēde, kas sastāv no NPN tranzistora un N kanāla MOSFET. Mēs kontrolēsim NPN tranzistoru, savienojot Nano tapu D9 ar tranzistora pamatni, izmantojot 550 Ohm rezistoru, lai kontrolētu tranzistorā plūstošo strāvu. Kad D9 tapa ir pievilkta augstu, tranzistors tiek ieslēgts un MOSFET vārtu tapa tiek pievilkta pie zemes, izslēdzot MOSFET, kas izslēdz solenoīda slēdzeni, un, kad D9 tapa ir ZEMA, NPN tranzistors ir izslēgts. nozīmē, ka MOSFET VĀRTI tiek novilkti līdz 12 V caur 2kOhm pievilkšanas rezistoru, lai ieslēgtu MOSFET un darbinātu solenoīda slēdzeni. Tādā veidā jūs varat kontrolēt solenoīda bloķēšanu, izmantojot savu 5V Arduino Nano. Jūs nevarat tieši kontrolēt IRF540N MOSFET ar 5V tapām no Nano, jo tas nav loģikas līmeņa MOSFET, tāpēc tas uzvarēja 't pilnībā ieslēdziet vai izslēdziet ar 5V no nano, tāpēc MOSFET kontrolei izmantosim BC547 NPN tranzistoru.
Es esmu pielodējis visu shēmu uz perf plāksnes, lai padarītu to kompaktu. Ideja ir noformēt mūsu slēdzenei 3D drukātu apvalku, lai to varētu viegli uzstādīt un izmantot.
Arduino programma solenoīda bloķēšanas kontrolei, pamatojoties uz pirkstu nospiedumu datiem
Mēs ierakstīsim kodu oficiālajā Arduino IDE, ja jums nav IDE, jums tas ir jāielādē no oficiālās Arduino vietnes. Mēs sākam kodu, deklarējot mainīgos, kurus mēs izmantosim kodā, lai kontrolētu perifērijas ierīces, piemēram, skaņas signālu un LED, kā arī kontrolētu solenoīda bloķēšanu, kontrolējot tranzistoru.
int vērtība1; #define led 12 #define bjt 9 #define buzzer 7
Tagad, nonākot pie Arduino iestatīšanas daļas, vispirms mēs inicializēsim Arduino sērijveida sakarus ar 9600 bitu pārraides ātrumu. Tā kā sērijveida saziņai izmantojam Arduino aparatūras tapas, mums projektā nav jāizmanto sērijveida programmatūra. Tagad mums jāpaziņo tapas, kuras mēs izmantojam kā izvadi vai ievades, un jāsniedz viņiem sākotnējie nosacījumi.
Sērijas sākums (9600); pinMode (bjt, OUTPUT); pinMode (vadīts, OUTPUT); pinMode (zummer, OUTPUT); digitalWrite (bjt, HIGH); digitalWrite (vadīts, LOW);
Tagad koda cilpas funkcijā mēs nolasīsim datus, kas sērijveidā nāk no HC-05 Bluetooth moduļa, un pārbaudīsim, vai tie atbilst bloķēšanas vai atbloķēšanas komandai. Mūsu programmas loģikā, ja pirkstu nospiedums ir pareizi atpazīts, tad Bluetooth modulis nosūtīs vērtību “1” un, ja pirkstu nospiedums netiks atpazīts, tad Bluetooth modulis nosūtīs vērtību “0”. Ja Nano nolasītā vērtība ir “1”, tad durvis tiks atbloķētas un skaņas signāls atskanēs sekundi un durvis paliks neaizslēgtas 7 sekundes. Pēc tam durvis atkal tiks aizslēgtas. Ja nolasītā vērtība ir “0”, kas nozīmē, ka pirkstu nospiedums netiek atpazīts, zummeris trīs reizes uz sekundi izsauks trauksmi, lai brīdinātu par drošību.
Serial.println ("Lasīšana"); while (Seriāls.pieejams () == 0); vērtība1 = sērijas.lasīt (); Serial.println (vērtība1); if (vērtība1 == 1) {Serial.println ("Atbloķēšana"); digitalWrite (bjt, LOW); digitalWrite (zummeris, HIGH); digitalWrite (vadīts, AUGSTS); kavēšanās (1000); digitalWrite (zummer, LOW); kavēšanās (6000); digitalWrite (bjt, HIGH); digitalWrite (vadīts, LOW); } if (vērtība1 == 0) {digitalWrite (bjt, HIGH); digitalWrite (zummeris, HIGH); Serial.println ("bloķēšana"); kavēšanās (1000); digitalWrite (zummer, LOW); kavēšanās (1000); digitalWrite (zummeris, HIGH); kavēšanās (1000); digitalWrite (zummer, LOW); kavēšanās (1000); digitalWrite (zummeris, HIGH); kavēšanās (1000); digitalWrite (zummer, LOW); }
Android lietotne pirkstu nospiedumu datu lasīšanai un nosūtīšanai uz Arduino, izmantojot Bluetooth
Šī projekta lietotne tika izstrādāta, izmantojot Kodular lietotnes izgudrotāju. Lietotnes izveide, izmantojot Kodular, ir ļoti vienkārša; varat izveidot lietotni, apvienojot blokus atbilstoši sava projekta plūsmas diagrammai.
Lai izveidotu lietotni ar Kodular, dodieties uz Kodular.io un izveidojiet kontu, ja jums tāda nav, piesakieties savā kontā un pēc tam noklikšķiniet uz opcijas Izveidot lietotnes .
Pēc tam jūs tiksiet novirzīts uz Projects ekrānu. Lai izveidotu projektu, noklikšķiniet uz pogas Izveidot projektu.
Piešķiriet lietotnei nosaukumu un noklikšķiniet uz Pabeigt . Projekts tiks izveidots, un jūs tiksiet novirzīts uz projekta dizainera lapu. Tagad dizainera lapā pievienojiet šos četrus komponentus no komponentu paletes, lai izveidotu lietotnes izkārtojumu: Bluetooth klients, pirkstu nospiedums, saraksta atlasītājs un poga Attēli. Sarakstu atlasītāju un pogu var atrast sadaļā “ Lietotāja saskarne”, bet pirkstu nospiedumu un Bluetooth - no “ Sensori ” un “ Savienojamība ”.
Ekrāna rekvizītus var mainīt, mainot katra bloka īpašības.
Pēc tam pārejiet uz ekrānu Bloki, lai izveidotu lietotni, izmantojot blokus.
Tagad ritiniet uz leju, noklikšķiniet uz ' List_Picker1' un velciet un nometiet pirmo koda bloku, kā parādīts attēlā:
Nākamajā solī noklikšķiniet uz bloka “Vadība” un pēc tam velciet un nometiet pirmo koda bloku skatītāja ekrānā.
Pēc tam dodieties uz bloku “ Bluetooth_client1” un atlasiet koda bloku “ Bluetooth_client.connect” .
Pēc tam dodieties uz bloku ' List_Picker' un atlasiet ' Atlases koda bloks', kā parādīts zemāk esošajā attēlā.
Tagad nākamajā solī atkal dodieties uz “ List_Picker” bloku un atlasiet “ List_Picker”. Teksts uz kodu tiek bloķēts, kā parādīts zemāk esošajā attēlā.
Pēc tam dodieties uz bloku “Teksts” un atlasiet pirmo koda bloku.
Līdz ar to pirmais koda bloks ir pabeigts. Mums ir jāizveido vēl trīs kodu bloki, lai izsauktu Android tālruņa pirkstu nospiedumu sensoru un autentificētu pirksta nospiedumu. Pilns koda bloks ir parādīts zemāk esošajā attēlā. Izmantojiet šo attēlu, lai pievienotos pārējiem kodu blokiem.
Kad visi bloki ir savienoti, eksportējiet .apk failu savā klēpjdatorā vai arī varat tieši eksportēt APK uz tālruni, izmantojot QR kodu. Šīs lietotnes.aia un .apk failus var lejupielādēt no šīs saites.
- Lejupielādējiet Android lietojumprogrammu, lai kontrolētu solenoīda bloķēšanu, izmantojot Arduino
3D drukāts korpuss bloķēšanai uz biometriskas bāzes
Kā minēts iepriekš, mēs esam izveidojuši 3D modeli, lai saliktu perfu dēli un solenoīda slēdzeni glītā mazā apvalkā. Griešanas programmatūrai ievietotais modelis ir parādīts zemāk.
Ja izmantojat tāda paša izmēra perf plāksni un elektromagnētisko slēdzeni, to pašu korpusu varat arī izdrukāt, izmantojot tālāk norādītos STL failus. Varat arī apskatīt citus 3D drukāšanas projektus, kurus mēs esam izveidojuši agrāk.
STL faili solenoīda slēdzenes korpusam
Pārbaudām mūsu Arduino bāzes kontrolēto bloķēšanu
Pirmkārt, tālrunī ir jālejupielādē un jāinstalē .apk fails , lai kontrolētu bloķēšanu. Jums arī augšupielādējiet pilnu kodu savā Arduino Nano, taču pirms koda augšupielādes noteikti noņemiet TX un RX tapas no nano. Kad augšupielāde ir pabeigta, instalējiet slēdzeni un pēc tam mobilajā tālrunī ieslēdziet Bluetooth un izveidojiet savienojumu pārī ar izmantoto Bluetooth ierīci un atveriet lietotni. Tagad pieskarieties lietotnes Bluetooth ikonai un izveidojiet savienojumu ar Bluetooth ierīci, un lietotnes Bluetooth ikona pagriezīsies uz bloķēšanas ikonas. Tagad jums jāpieskaras pirksta nospieduma ikonai, lai pārbaudītu pirksta nospiedumu, izmantojot tālruņa pirkstu nospiedumu skeneri, un vērtība tiks nosūtīta uz Arduino Nano.
Šis projekts ir tikai pamatdemonstrējums lietām, ko jūs varētu darīt, izmantojot tālrunim pievienoto Bluetooth moduli. Jūs varat izveidot visu strādājošu robotu, apmeklējumu reģistru, lietotņu kontrolētas mājas automatizācijas ierīces utt., Un saraksts turpinās pēc jūsu iztēles. Varat arī interfeisa displejus, lai parādītu telpās ienākošās personas vārdu, vai pievienojiet kameru, lai drošības nolūkos noklikšķinātu uz personas attēla. Izmēģiniet to pats, veiciet dažas izmaiņas un, ja kādreiz kaut kur iestrēgstat, vienkārši informējiet mūs komentāru sadaļā, un mēs jums palīdzēsim. Vēlreiz paldies un lielisku dienu.