Visací zámek Bluetooth: 7 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Ztratili jste někdy klíče od visacího zámku nebo jste zapomněli kód svého neuvěřitelně silného visacího zámku a nemůžete otevřít skříňku? Představte si visací zámek, který lze otevřít poklepáním na předmět, který teď všichni nosí a jen zřídka zapomínají …

Dámy a pánové, budoucnost je tady. Představuji vám plně funkční bluetooth visací zámek, který lze odemknout z telefonu a chytrých hodinek!

Tento projekt byl pro mé GCSE, které jsem dostal A*, ale toto je určitě prototyp vyrobený s krátkým termínem a existuje mnoho aspektů tohoto visacího zámku, které bych chtěl změnit. Toto je pouze vodítko, proto prosím experimentujte s dalšími částmi a způsoby stavby visacího zámku.

Nakonec, pokud vás tento Instructable baví, prosím, hlasujte pro mě v soutěži a pokud máte nějaké dotazy, neváhejte zanechat komentář.

Seznam materiálů:

• Hliníkový blok 90 mm x 90 mm x 25 mm
• Hliníková tyč 8 mm x 250 mm
• 3 mm akryl
• Ocelová tyč o průměru 8 mm
• Šrouby M4 x 12 mm
• Rfduino RF22102
• Štít relé Rfduino
• LM3671 5v - 3v buck převodník
• Mini Lipo nabíječka
• 0,1 mm měděný smaltovaný drát
• 1800 mAh LiPo
• 9v alkalická baterie

Zařízení:

• Frézka

  různé frézy (já jsem použil 6 mm 3 flétnu, 3 mm 2 flétnu a 16 mm 4 drážkovou frézu)

• 3D tiskárna
• Laserová řezačka
• Kovový soustruh
• Vrtat
• Páječka
• Tap and Die set
• Pásová pila nebo Hack Saw

Odkaz na soubor projektu

Tato složka Google obsahuje všechny návrhy a kód potřebný pro visací zámek.

Krok 1: Bydlení

Vytvořil jsem CAD model visacího zámku pomocí náčrtu, takže si jej nejprve chcete vytisknout v měřítku 1: 1. Dále budete chtít tuto šablonu nalepit na hliníkový blok, abyste získali šablonu pro frézování hliníku. Dále je třeba hliníkový blok odříznout blíže k šabloně ideálně na pásové pile, aby se získala hranatá hrana, ale pila na kov bude stačit. Jakmile je blok zdrsněn na velikost, je třeba jej zarovnat na druhou, abyste jej mohli změřit a zajistit, aby každá frézovaná strana byla také kolmá a hranatá. (Kliknutím sem zobrazíte průvodce vyskladněním dílku). Hrubý vnější tvar je vyfrézován pomocí 16mm čelní frézy a křivka je vytvořena pomalým lemováním v ose y a x, dokud se vnější okraj čelní frézy nedotýká okraje šablony. Tento postup opakujte po celé křivce a měli byste získat hrbolatou, ale jasnou křivku. Nakonec zahlaďte křivku tím, že nejprve zkazíte zkázu hrubým pilníkem, abyste se zbavili nerovností, pak mokrým a suchým papírem. Po vyfrézování vnějšího tvaru bude nutné výšku snížit na konečnou výšku (20 mm) pomocí několika průchodů 16 mm koncového frézy.

16 mm čelní fréza se poté ponoří do bloku 18 mm, aby se odstranila většina materiálu uvnitř, a 6 mm čelní fréza se použije k tomu, aby se každá zeď co nejvíce přiblížila k šabloně. V místech, kde je zapotřebí 90stupňový roh, lze jako roh použít poloměr 6mm frézy, protože ostré rohy jsou obtížně dostupné. Tento proces bude chvíli trvat a neměl by se uspěchat.

Po dokončení vnitřku by měly být vyvrtány 4 otvory v každém rohu buď pomocí mlýnu znovu, nebo pomocí středového děrovače označte střed otvoru a vyvrtejte jej vrtákem 3,5 mm a poklepejte na něj závitníkem M4. vytvořte závity M4 pro šrouby. Strany pouzdra je třeba také nyní vytisknout a přilepit na boky pouzdra, přičemž dbejte na orientaci.

Pouzdro je pak nutné překlopit o 90, aby bylo upnuto ve svislé poloze. Otvory pro třmeny jsou nyní vytvořeny stejnou 6 mm stopkovou frézou, která zajistí, aby se s touto částí nespěchalo, protože by mohl vrták sklouznout. Nakonec je slot pro micro USB port vyfrézován pomocí 3mm řezačky na opačné straně než otvory pro okov.

Pokud však máte štěstí nebo chytrost a máte cnc stroj, můžete většinu výše uvedených pokynů ignorovat a pomocí příkazu stl uvedeného v odkazu na disk Google odstřihnout kryt na vašem cnc stroji, což vám ušetří čas, krev, pot a slzy:).

Krok 2: Okov a zajišťovací kolík

Koncová zastávka

Koncová zarážka se připevňuje ke konci třmenu a brání tomu, aby třmen vypadl z visacího zámku, a zároveň umožňuje jeho otáčení kolem, aby se vešel na skříňky. Je vyroben z malého 12mm kusu 8mm hliníkové tyče. Otočte se z obou stran a označte 6,0 mm dolů. Paralelní otáčení z jednoho konce na značku 6 mm a zmenšení průměru na 3,0 mm. Zúžte konec, aby bylo snazší začít nit. Buď na svůj soustruh připojte nástroj pro vnější závitování, nebo pomocí sady ručních závitníků a zápustek vytvořte na konci 3 mm vnější závit M3. Nakonec se větší konec zkrátí na 2 mm na konci.

Zajišťovací kolík

Zajišťovací kolík je vyroben z ocelové tyče 10 mm x 8 mm. Postavte se tváří v tvář oběma koncům a poté pomocí pily nařežte svah, aby bylo možné okovu zavřít a zamknout, aniž byste museli odemykat visací zámek. Pomocí souborů upravte profil a zkuste se shodovat s profilem výše.

Okov

Okov jsem vyrobil z 8 mm hliníku z důvodu časové tísně a nedostatku vybavení, ale doporučil bych vám použít tvrdší materiál, jako je nerezová ocel nebo tvrzená ocel, aby pro někoho nebylo snadné okovu jen odříznout. Tyč musí být rovnoběžně otočena na 6 mm, aby se vešla do otvorů v pouzdře. Tváří v tvář oběma koncům tyče tak, aby konce byly kolmé na délku tyče. Na jednom konci tyče použijte středový vrták k zahájení otvoru a pomocí 2,5 mm vrtáku vyvrtejte otvor asi 5 mm hluboký. Pomocí závitníku M3 vytvořte vnitřní závit M3, který bude použit k zašroubování koncového dorazu, aby se zabránilo vypadnutí třmenu z pouzdra. Dále musíte ohnout tyč. Protože jsem používal hliník, mohl jsem tyč snadno ohnout pomocí ohýbačky trubek s příslušným průměrem formy, ale pokud jste se rozhodli použít něco tvrdšího, jako je tvrzená ocel, možná budete muset tyč nejprve zahřát pomocí hořáku. Jen se ujistěte, že jste odstranili všechny vytvořené oxidy, aby byl okov lesklý. Okov je třeba ohnout tak, aby měl průměr 48 mm. Poté, co ohnete okov, se ujistěte, že zapadá do otvorů. Netlačte na něj silou, protože třmen by se mohl velmi snadno zaseknout v krytu, pokud není dokonalý. Pokud je průměr příliš velký, zkuste trochu zmáčknout oblouk třmenu a pokud je průměr příliš malý, zkuste obě strany pulzovat, aby se průměr rozšířil. Hrajte si s tvarem, dokud se snadno nedostane dovnitř a ven z otvorů.

Aby se třmen mohl v visacím zámku otáčet, vložte třmen dovnitř závitovým otvorem M3 v menší dutině a zašroubujte koncový doraz. Zatlačte třmen na vrchol tak, aby sahal tak daleko, jak jen to bude možné, a označte na konci bez závitového otvoru M3 výšku horní části visacího zámku a tento konec odřízněte pomocí pily na kov. To by mělo umožnit, aby se třmen volně otáčel kolem pouzdra.

Nakonec vložte třmen do pouzdra a označte střed dutiny solenoidu. Zde bude a bude muset přesně zapadnout zajišťovací kolík, aby mohl bezpečně zamknout okov. Na vyznačeném místě okovy uřízněte odpovídající zářez tak, aby se profil zajišťovacího kolíku snadno vešel dovnitř. Pokud jste zmatení, podívejte se na výše uvedený diagram.

Krok 3: Čelní deska

Čelní deska byla jednoduše navržena v programu 2d cad s názvem 2d design a vyříznuta z 3mm akrylu pomocí laserové řezačky. K laserovým řezačkám však nebude mít přístup mnoho lidí, takže můžete použít stejnou šablonu, která byla použita k vyfrézování pouzdra a řezání kolem něj pomocí přímočaré pily nebo cnc mlýnu. Doporučil bych použít tvrdší materiál, jako je hliník, aby byl visací zámek bezpečnější.

Krok 4: Elektronika

Zdroj napájení

Napájení se skládá ze dvou baterií, z nichž jedna napájí mikrořadič a jedna provozuje solenoid. Aby bylo možné nabíjet a regulovat napájení mikrořadiče, musí být lipo nabíječka připojena k regulátoru 3,3 V, jak je uvedeno výše na obrázku a schématu zapojení, a ujistěte se, že je polarita správná. Připojte lipo a zkontrolujte, zda se nabíjí a zda regulátor vydává 3,3 V. Při nabíjení by nabíječka měla mít červenou LED. Pro solenoid jsem otevřel baterii ALKALINE 9v, která se skládá ze 6 baterií AAAA. Ty byly pájeny ve skupinách po 3, všechny v sérii, takže konečné napětí je 9 V a má kapacitu kolem 600 mAh pro 5,4 Wh. K pájení baterií je třeba kontakty každé baterie zdrsnit pilníkem a brusným papírem. To umožňuje pájce „přilepit“. Při použití páječky s baterií je rychlý pohyb klíčový. Teplo je hlavním zabijákem kapacity baterie a v některých případech může být velmi nebezpečné, takže byste měli před pájením drátu pocínovat každý konektor baterie a dokonce jít tak daleko, jak připojit k baterii tepelný chladič, zatímco pájíte k němu, jako jsou kovové kleště teplo od baterie. Pro připojení každé baterie by měly být použity malé izolované vodiče a každá skupina 3 baterií by měla být zabalena do elektrické pásky s odkrytým kladným a záporným pólem. Zkontrolujte napětí multimetrem a ověřte, že každá skupina 3 baterií poskytuje zhruba 4,5 V.

Solenoid

Solenoid, který jsem použil, byl 3D tištěný a ručně zabalený, ale doporučil bych koupit volně dostupný solenoid, protože jsou zabaleny přesněji a poskytují lepší výkon, pokud jde o použitý výkon a sílu magnetického pole. K vytvoření solenoidu musí být.stl vytištěno 3D. Mám jednu doma, takže jsem ji použil, ale pokud ji nemáte, existuje mnoho online služeb, jako jsou 3D rozbočovače, které vám mohou část vytisknout za rozumnou cenu. The stl lze nalézt v odkazu na hlavní složku projektu na začátku instructable. Solenoid je třeba omotat 0,1mm měděným smaltovaným drátem. Začněte s 5cm ocasem na jednom konci a začněte navíjet od konce bez otvoru. Začněte navíjet cívku a zajistěte, aby každá následující zatáčka přiléhala k poslední zatáčce, a ujistěte se, že každá zatáčka je co nejtěsnější. Pokračujte ve navíjení, dokud nebude průměr cívky rovný stranám 3D tištěné části. Veďte dráty solenoidu ze strany bez otvoru a zabalte cívku do kaptonové pásky, aby držel solenoid pohromadě. Nakonec vyzkoušejte solenoid umístěním zajišťovacího kolíku s malou pružinou do solenoidu a napájením solenoidu 9V baterií. Kolík by měl být zatažen do solenoidu. Pokud tomu tak není, můžete pružinu uvolnit zkrácením a natažením.

Mikrokontrolér

Chytré funkce visacího zámku jsou založeny na desce rfduino, což je v podstatě mini arduino s čipem Bluetooth, vše v malé desce s mnoha dostupnými modulárními štíty. Záhlaví z rfduino bude nutné odstranit jejich odpájením a piny 0 a 1 stínění relé bude nutné odříznout a přemístit na piny 5 a 6 pomocí malých vodičů, které se používají k programování rfduino. Poté musí být na rfduino nainstalováno programovací záhlaví, abychom jej mohli naprogramovat, když je sestaveno. Pájejte 3pinový konektor podle obrázku výše. Na štítu relé je třeba odstranit oba šroubové svorky, protože jsou příliš vysoké, a nakonec je třeba obě desky navzájem spojit pomocí stávajících vývodů na štítu relé. Podívejte se na schémata a obrázky výše. Pokud bych to však chtěl postavit znovu, vyměnil bych reléový štít za jednoduchý mosfet, jako je BUZ11. Nakonec pájte na 2 dráty na 3,3 V a GND. Ty budou později připojeny k lipo nabíjecímu štítu, aby bylo možné Rfduino napájet.

Krok 5: Integrace telefonu a SmartWatch

Nejprve aktualizujte svůj arduino ide pomocí potřebných desek pomocí tohoto odkazu (https://rfduino.com/package_rfduino166_index.json) ve správci přídavných desek v nastavení. Také si budete chtít stáhnout vesmírný zámek z obchodu s aplikacemi a tato aplikace bude použita k odemčení vašeho visacího zámku. Zdrojový kód aplikace najdete zde na github, takže můžete kód upravit a vytvořit si vlastní verzi.

Otevřete ble_lock.ino ve složce projektu v arduinu, protože existuje několik proměnných, které bude třeba upravit.

#define LOCK_PIN 1

je třeba změnit na 6 pro štít relé. Výstup v okně „nový klíč“v zámku prostoru je také nutné zkopírovat a vložit do souboru kódu.

Elektrické vedení:

UART RFDUINO

gnd ---- gnd

3.3v ---- vcc

DTR ---- reset-použijte kondenzátor 100nF

rx ---- gpio 0

tx ---- gpio 1

Nahrajte program do rfduino z arduino IDE pomocí zařízení USB na TTL. Z nabídky desky vyberte rfduino a ve výběru portů vyberte USB to TTL Device a stiskněte nahrát.

Nyní, když je rfduino zapnuto a je otevřena aplikace Space Lock, měli byste v aplikaci vidět visací zámek. Když klepnete na visací zámek, měl by se odemknout. Chcete -li zkontrolovat, zda funguje, použijte funkci kontinuity na multimetru a ověřte, že relé sepne.

Chcete -li, aby visací zámek fungoval prostřednictvím hodinek Apple, jednoduše si stáhněte aplikaci do chytrých hodinek a můžete začít.

Krok 6: Konečná montáž

Nejprve připevněte třmen k visacímu zámku zasunutím třmenu do horních dvou otvorů a našroubujte koncový doraz. Lipo o hmotnosti 1 800 mAh musí být zapíchnuto nejprve ve spodní části hlavního oddílu skříně. Solenoid bude dále nutné zasunout do horního oddílu visacího zámku s pružinovým kolíkem již nainstalovaným uvnitř. Zkontrolujte, zda jsou třmen a zajišťovací kolík správně zarovnány a zajistěte je na místě. Poté položte Rfduino vedle solenoidu a protlačte mikro USB zástrčku na lipo nabíjecím obvodu otvorem ve spodní části a zalepte horkým lepidlem, aby nabíječka nemohla snadno vypadnout. Nakonec umístěte 2 kusy solenoidového napájecího zdroje po obou stranách mikro USB nabíječky. Viz výše uvedený diagram.

Pro zapojení musí být kladný vodič solenoidu připojen ke kolíku NO stínění relé a záporný vodič jde přímo na záporný pól solenoidové baterie. Kladné napětí solenoidové baterie jde na pin COM (společný) stínění relé. Nakonec připojte lipo k nabíječce a napájecí kabely z regulátoru do rfduino a visací zámek by měl být hotový.

Nakonec přišroubujte čelní desku k dokončení visacího zámku. Na šrouby lze použít nějaký závitový zámek, aby se hůře uvolňovalo, a k utěsnění visacího zámku lze použít horké lepidlo nebo silikonové lepidlo, aby bylo chráněno před vodou.

Krok 7: Závěr

Nyní byste měli mít plně funkční bluetooth visací zámek, který lze ovládat ze smartphonu nebo hodinek. Pokud máte nějaké dotazy nebo návrhy, neváhejte zanechat komentáře nebo mi napište. Pokud se vám tento návod líbil, hlasujte pro mě v soutěži, protože bych to velmi ocenil:)

Velká cena v soutěži o dálkové ovládání 2017

První cena v Arduino Contest 2017