Smart Lockbox: 7 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

V tomto návodu vám ukážu, jak vytvořit inteligentní lockbox.

Lockbox je poháněn Arduino (UNO) a využívá RFID a servomotor k řízení přístupu a sledování příchozích dat z různých senzorů. Historie dat bude uložena v databázi MYSQL. Data budou zobrazena na webu hostovaném malinový Pi.

Krok 1: Seznam dílů a materiálu pro projekt

Počítač/mikrokontrolér:

• Arduino UNO
• RaspBerry Pi 4 Model B

Díly

• Snímač teploty LM35
• Senzor LDR GL5537
• Čtečka RFID snímačů VMA405 nebo RC522 se štítkem
• Servomotor MG 996R
• Propojovací vodiče DuPont Male-Female
• Dráty na prkénko
• Červená LED
• Zelená LED
• Aktivní bzučák 5V
• 1k Ω (ohm) odpor
• 2 x 330 Ω (ohm) odpory

Bydlení

Krabici lze vyrobit z jakéhokoli materiálu. Moje je vyrobena z lepenky

Další

Vyrobil jsem dřevěný nástavec pro servomotor (volitelný)

Software

Arduino IDE, kód Visual studio - Raspberry Pi s SSH, pracovní stůl MYSQL

Pro odhad ceny se můžete podívat na soubor rozpisky.

Krok 2: Obvodová deska

RFID

• Vcc 3.3. V Arduina
• RST Digital 9 pinů
• Gnd Gnd z Arduina
• MISO Digital 12 pinů
• MOSI Digital 11 pinů
• SCK Digital 13 pinů
• NSS/SDA Digital 10 pinů

Servomotor

• 5V (červená) (+) na prkénku
• Gnd (hnědý) Gnd na prkénku
• PWM (oranžový) digitální 3kolíkový

LM35

• Vin (+) (+) na prkénku
• Gnd Gnd na prkénku
• Vout Analogový 1 pin

LDR

• Vin (+) (+) na prkénku
• Gnd Gnd na prkénku s odporem 1K ohm
• Vout Analogový 0 pin

LED (zelená)

• Vin (+) Digital 4 pin s odporem 330 ohmů
• Gnd Gnd na prkénku

LED (červená)

• Vin (+) Digital 5 pin s odporem 330 ohmů
• Gnd Gnd na prkénku

Aktivní bzučák

• Vin (+) (+) na prkénku
• Gnd Gnd na prkénku

Arduino na prkénko

• Arduino 5V (+) (+) na prkénku
• Arduino Gnd Gnd na prkénku

Raspberry Pi na Arduino

Bude připojen pomocí USB

Krok 3: Arduino

Zapojení elektroniky by mělo vypadat podobně jako na obrázku výše.

Nejprve připojte Arduino k počítači a naprogramujte hardware. Hlavní kód bude možné stáhnout níže, ale zatím jej nepoužívejte, nejprve postupujte podle níže uvedených kroků.

Knihovny

Pro práci se snímačem RFID využijeme knihovnu SPI a MFRC 522. Práce s RFID

Stáhněte si knihovnu RFID zde z Github miguelbalboa

Rozbalte soubor zip.

V Arduino IDE přejděte na náčrtek> zahrnout knihovnu a vyberte soubor zip, který jste právě stáhli

Po nahrání souboru zip přejděte na skicu> zahrnout knihovnu> spravovat knihovny. Ve správci knihoven vyhledejte „MFRC522“. Mělo by být řečeno, že je knihovna nainstalována.

Skenování dat RFID

Přejděte na soubor> příklady> MFR522> dumpinfo a nahrajte/spusťte kód ve vašem IDE. Uvidíte, že kód obsahuje knihovnu MFR522.h a SPI.h. Oba jsou pro RFID potřeba.

Nyní otevřete sériový monitor (nástroje> serialmonitor) a skenujte odznak a kartu, dokud se nezobrazí všechna data.

Nezapomeňte napsat UID, protože ho budete potřebovat.

Nyní si můžete stáhnout hlavní kód (Arduino_code_lockbox) V hlavním kódu nahraďte vlastní kód značky UID kódem z kódu.

Po spuštění/nahrání kódu v Arduino IDE vyzkoušejte skenování rfid. Pokud to funguje, můžete odpojit Arduino USB od počítače a připojit jej k Raspberry Pi.

Krok 4: Raspberry Pi

Číst data z Arduina v Pythonu

Ujistěte se, že je Arduino připojeno k Raspberry Pi. Otevřete app.py a spusťte soubor. Uvidíte data přijatá vašimi senzory z Arduina.

Ke čtení dat budete potřebovat sériovou část kódu (viz obrázek).

Databáze MYSQL Vytvořte databázi pro uložení naměřených hodnot vašich senzorů. Pro tento projekt udělám tabulky pro teplotu, LDR a RFID.

Backend Python

Přidejte cesty pythonu a odpovídajícím způsobem se přizpůsobte své databázi MYSQL. Odešlete hodnoty dat ze svých senzorů do vlastní databáze.

Krok 5: Web

Rozložení

Můžete použít soubory z webrar.rar Nebo si můžete vytvořit vlastní webové stránky pomocí html, css.

Zobrazit data z databáze

Pomocí javascriptu získáte a zobrazíte data z databáze na své webové stránky

K grafu dat bude použita knihovna Chart.js.

Krok 6: Bydlení

Vnější

Pro exteriér skříně jsem slepil různé části dohromady. Horní část je vyříznuta ve tvaru písmene L, takže základna L (pravá strana na obrázku) bude pevnější.

U senzoru RFID je vyříznutí otvoru do krabice volitelné. Karton by měl být možné skenovat, pokud není příliš silný.

Servomotor bude nalepen na vnější straně. V závislosti na tom, jak umístíte malinu do krabice, budete muset vytvořit malé otvory pro kabelové připojení, jako je USB nebo ethernetový kabel.

Interiér

Pro interiér jsem vytvořil vrstvu, abych mohl oddělit obě zařízení a bylo to organizovanější. Raspberry Pi bude na spodní straně krabice a Arduino s prkénkem bude na horní vrstvě.