Visiaci zámok Bluetooth: 7 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Stratili ste niekedy kľúče od visiaceho zámku alebo ste zabudli kód svojho neuveriteľne silného zámku a nemôžete otvoriť svoju skrinku? Predstavte si visiaci zámok, ktorý sa dá otvoriť poklepaním na predmet, ktorý má každý pri sebe a málokedy zabúda …

Dámy a páni, budúcnosť je tu. Predstavujem vám plne funkčný visiaci zámok bluetooth, ktorý je možné odomknúť z telefónu a inteligentných hodiniek!

Tento projekt bol pre moju GCSE, ktorej som dostal A*, ale toto je určite prototyp vyrobený s krátkym termínom a existuje mnoho aspektov tohto zámku, ktorý by som chcel zmeniť. Toto je iba vodítko, preto experimentujte s inými časťami a spôsobmi stavby visiaceho zámku.

Nakoniec, ak sa vám tento návod páči, hlasujte za mňa v súťaži a v prípade akýchkoľvek otázok neváhajte zanechať komentár.

Zoznam materiálov:

• Hliníkový blok 90 mm x 90 mm x 25 mm
• Hliníková tyč 8 mm x 250 mm
• 3 mm akryl
• Oceľová tyč s priemerom 8 mm
• Šesťhranné skrutky M4 x 12 mm
• Rfduino RF22102
• Štít relé Rfduino
• LM3671 5v - 3v buck prevodník
• Mini Lipo nabíjačka
• 0,1 mm medený smaltovaný drôt
• 1800 mAh LiPo
• 9v alkalická batéria

Vybavenie:

• Fréza

  rôzne frézy (použil som frézu 6 mm 3, 3 mm 2 a 16 mm 4 drážkovú frézu)

• 3D tlačiareň
• Laserová rezačka
• Kovový sústruh
• Vŕtačka
• Spájkovačka
• Súprava kohútikov
• Pásová píla alebo hacková píla

Odkaz na súbor projektu

Tento priečinok Google obsahuje všetky návrhy a kód potrebný pre zámok.

Krok 1: Bývanie

Vytvoril som CAD model visiaceho zámku pomocou náčrtu, aby ste si ho najskôr chceli vytlačiť v mierke 1: 1. Ďalej budete chcieť túto šablónu prilepiť na hliníkový blok, aby ste získali šablónu na frézovanie hliníka. Ďalej je potrebné hliníkový blok odrezať bližšie k šablóne, ideálne na pásovej píle, aby získal hranatý okraj, ale píla na kov bude stačiť. Akonáhle je blok zdrsnený na veľkosť, musí byť zarovnaný na druhú, aby ste ho mohli odmerať a zaistiť, aby každá frézovaná strana bola tiež kolmá a hranatá. (Kliknutím sem získate návod na zarovnanie dielov na druhú). Hrubý vonkajší tvar je vyfrézovaný pomocou 16 mm stopkovej frézy a krivka je vytvorená pomalým lemovaním v osi y a x, kým sa vonkajší okraj stopkovej frézy nedotkne okraja šablóny. Tento postup opakujte po celej krivke a mala by vám vzniknúť hrboľatá, ale jasná krivka. Nakoniec vyhlaďte krivku tak, že doom najskôr založíte hrubou pilníkom, aby ste sa zbavili nerovností, a potom mokrým a suchým papierom. Po vyfrézovaní vonkajšieho tvaru bude potrebné výšku znížiť na konečnú výšku (20 mm) niekoľkými prechodmi 16 mm koncovej frézy.

16 mm stopková fréza sa potom ponorí do bloku 18 mm, aby sa odstránila väčšina materiálu vo vnútri, a 6 mm stopková fréza sa použije na priblíženie každej steny k šablóne. Na miestach, kde je potrebný 90 stupňový roh, možno ako roh použiť polomer 6 mm frézy, pretože ostré rohy je ťažké získať. Tento proces bude chvíľu trvať a nemal by ste sa uponáhľať.

Potom, čo je vnútorná strana dokončená, je potrebné vyvŕtať 4 otvory v každom rohu buď pomocou mlyna, alebo pomocou stredovej dierky označiť stred otvoru a vyvŕtať ho 3,5 mm vrtákom a poklepať pomocou kohútika M4. pre skrutky vytvorte závity M4. Teraz je potrebné vytlačiť aj strany krytu, aby sa zaistila orientácia.

Plášť je potom potrebné preklopiť o 90, aby sa upol vzpriamene. Otvory pre strmeň sú teraz vytvorené rovnakou 6 mm stopkovou frézou, pričom sa uistite, že sa s touto časťou neponáhľate, pretože vrták môže skĺznuť. Nakoniec je slot pre mikro USB port vyfrézovaný pomocou 3 mm rezačky na opačnej strane ako otvory pre okov.

Ak však máte šťastie alebo šikovnosť a máte stroj na cnc, väčšinu vyššie uvedených pokynov môžete ignorovať a pomocou príkazu stl, ktorý je k dispozícii v odkaze na disk Google, vystrihnúť kryt na svojom zariadení cnc, čím ušetríte čas, krv, pot a slzy:).

Krok 2: Okov a zaisťovací kolík

Koncová zastávka

Koncový doraz sa prichytí na koniec putka a zabráni vypadnutiu putka z visacieho zámku, pričom sa umožní otáčať, aby sa zmestil na skrinky. Je vyrobený z malého 12 mm kusa 8 mm hliníkovej tyče. Tvárou v tvár obom stranám a označte 6,0 mm nadol. Súbežne otáčajte z jedného konca na značku 6 mm a zmenšite priemer na 3,0 mm. Zúžte koniec, aby bolo jednoduchšie začať závit. Buď pripevnite na svoj sústruh nástroj na vonkajšie závitovanie, alebo pomocou sady ručných kohútikov a matríc vytvorte vonkajší závit M3 na konci 3 mm. Nakoniec sa väčší koniec skráti na 2 mm na konci.

Blokovací kolík

Zaisťovací kolík je vyrobený z oceľovej tyče 10 mm x 8 mm. Tvárou v tvár odrežte oba konce a potom pílou nakrojte svah, aby bolo možné okovu zavrieť a uzamknúť bez toho, aby ste museli odomknúť visiaci zámok. Pomocou súborov upravte profil a skúste zodpovedať profilu uvedenému vyššie.

Okov

Okovu som vyrobil z 8 mm hliníka kvôli časovým obmedzeniam a nedostatku vybavenia, ale odporučil by som vám použiť tvrdší materiál, ako je nehrdzavejúca oceľ alebo tvrdená oceľ, aby pre niekoho nebolo ľahké okovu jednoducho odrezať. Tyč musí byť rovnobežne otočená na 6 mm, aby sa zmestila do otvorov v kryte. Tvárou v tvár preložte oba konce tyče tak, aby konce boli kolmé na dĺžku tyče. Na jednom konci tyče použite stredovú vŕtačku na otvorenie otvoru a pomocou 2,5 mm vrtáka vyvŕtajte otvor hlboký asi 5 mm. Pomocou kohútika M3 vytvorte vnútorný závit M3, ktorý sa použije na zaskrutkovanie koncového dorazu, aby sa zabránilo vypadnutiu okov z puzdra. Ďalej musíte ohnúť tyč. Keďže som používal hliník, mohol som tyč ľahko ohýbať pomocou ohýbačky rúrok s príslušným priemerom, ale ak ste sa rozhodli použiť niečo tvrdšie, ako je tvrdená oceľ, možno budete musieť tyč najskôr zahriať pomocou horáka. Uistite sa, že ste odstránili všetky oxidy, ktoré sa vytvorili, aby bol okov lesklý. Okov je potrebné ohnúť tak, aby mal priemer 48 mm. Potom, čo ohnete okovu, skontrolujte, či zapadá do otvorov. Netlačte ho nasilu, pretože okova môže veľmi ľahko uviaznuť v kryte, ak nie je dokonalá. Ak je priemer príliš veľký, pokúste sa trochu stlačiť oblúk okovy a ak je priemer príliš malý, skúste obe strany roztiahnuť tak, aby sa priemer zväčšil. Hrajte sa s tvarom, kým nebude môcť ľahko prechádzať dovnútra a von z otvorov.

Aby sa okov mohol otáčať v visiacom zámku, zasuňte ho s otvorom so závitom M3 v menšej dutine a zaskrutkujte koncový doraz. Zatlačte okovu na vrchol, aby sa predĺžilo, pokiaľ je to možné, a označte na konci bez závitového otvoru M3 výšku hornej časti zámku a tento koniec odrežte pomocou píly. To by malo umožniť okovu voľne sa otáčať okolo puzdra.

Nakoniec vložte strmeň do puzdra a označte stred dutiny solenoidu. Tu bude a bude musieť byť zaisťovací kolík presne zarovnaný s okom, aby mohol bezpečne zamknúť okovu. Na vyznačenom mieste okovy odrežte zodpovedajúci zárez, aby sa profil zaisťovacieho kolíka ľahko zmestil. Ak ste zmätení, pozrite sa na obrázok vyššie.

Krok 3: Predná doska

Čelná doska bola jednoducho navrhnutá v programe 2d cad s názvom 2d design a vyrezaná z 3 mm akrylu pomocou laserovej rezačky. K laserovým rezačkám však nebude mať prístup veľa ľudí, takže môžete použiť rovnakú šablónu, akú ste použili pri frézovaní krytu a rezaní okolo neho pomocou priamočiarej píly alebo CNC frézy. Odporúčam použiť tvrdší materiál, ako je hliník, aby bol zámok bezpečnejší.

Krok 4: Elektronika

Zdroj

Napájací zdroj sa skladá z dvoch batérií, z ktorých jedna napája mikroradič a jedna na ovládanie solenoidu. Na nabíjanie a regulovanie napájania mikroovládača musí byť lipo nabíjačka pripojená k regulátoru 3,3 V, ako je uvedené vyššie na obrázku a schéme zapojenia, a uistite sa, že je polarita správna. Pripojte lipo a skontrolujte, či sa nabíja a či regulátor vydáva 3,3 V. Nabíjačka by mala mať pri nabíjaní červenú diódu. Pre solenoid som otvoril batériu ALKALINE 9v, ktorá sa skladá zo 6 batérií AAAA. Tieto boli spájkované v skupinách po 3, všetky v sérii, takže konečné napätie je 9v a má kapacitu približne 600 mAh pre 5,4 Wh. Na spájkovanie batérií je potrebné kontakty každej batérie zdrsniť pomocou pilníka a brúsneho papiera. To umožňuje, aby sa spájka "prilepila". Pri použití spájkovačky s batériou je rýchly pohyb kľúčový. Teplo je hlavným zabijakom kapacity batérie a v niektorých prípadoch môže byť veľmi nebezpečné, preto by ste mali každý konektor batérie pred spájkovaním drôtu pocínovať a dokonca ísť až k pripevneniu chladiča k batérii pri spájkovaní, napríklad kovovými kliešťami. teplo mimo batérie. Na pripojenie každej batérie by sa mali použiť malé izolované vodiče a každá skupina troch batérií by mala byť zabalená do elektrickej pásky s odhaleným kladným a záporným pólom. Skontrolujte napätie pomocou multimetra a overte, či každá skupina 3 batérií dodáva zhruba 4,5 V.

Solenoid

Solenoid, ktorý som použil, bol vytlačený 3D a ručne zabalený, ale odporučil by som nákup voľne dostupného solenoidu, pretože sú zabalené presnejšie, čo poskytuje lepší výkon, pokiaľ ide o použitý výkon a silu magnetického poľa. Na výrobu solenoidu musí byť.stl vytlačený 3D. Mám jeden doma, takže som ho použil, ale ak ho nemáte, existuje mnoho online služieb, ako sú 3D rozbočovače, ktoré vám môžu vytlačiť časť za rozumnú cenu. Štl sa nachádza v hlavnom odkaze na priečinok projektu na začiatku pokynu. Solenoid musí byť obalený 0,1 mm medeným smaltovaným drôtom. Začnite s 5 cm chvostom na jednom konci a začnite navíjať od konca bez otvoru. Začnite cievku navíjať tak, aby každá nasledujúca zákruta priliehala k poslednej zákrute, a uistite sa, že každá zákruta je čo najtesnejšia. Pokračujte v navíjaní, kým sa priemer cievky nevyrovná bokom 3D tlačenej časti. Veďte vodiče solenoidu zo strany bez otvoru a zabaľte cievku do kaptonovej pásky, aby solenoid držal pohromade. Nakoniec vyskúšajte solenoid umiestnením zaisťovacieho kolíka s malou pružinou do solenoidu a napájaním solenoidu 9 V batériou. Kolík by mal byť vtiahnutý do solenoidu. Ak nie, pružinu môžete uvoľniť skrátením a natiahnutím.

Mikrokontrolér

Inteligentné funkcie visiaceho zámku sú založené na doske rfduino, čo je v podstate mini arduino s čipom Bluetooth, všetko na malej doske s mnohými dostupnými modulárnymi štítmi. Záhlavia z rfduino bude potrebné odstrániť ich odpájaním a piny 0 a 1 štítu relé bude potrebné odrezať a premiestniť na piny 5 a 6 pomocou malých vodičov, ktoré sa používajú na programovanie rfduino. Potom je potrebné do rfduino nainštalovať programovaciu hlavičku, aby sme ho mohli programovať, keď bude priradený. Spájkujte 3 -kolíkovú hlavičku podľa obrázku uvedeného vyššie. Na tienení relé je potrebné odstrániť obe skrutkové svorky, pretože sú príliš vysoké a nakoniec je potrebné obe dosky navzájom prepojiť pomocou existujúcich kolíkov konektora na tienení relé. Pozrite si vyššie uvedené schémy a obrázky. Ak by som to však postavil znova, vymenil by som reléový štít za jednoduchý mosfet, akým je BUZ11. Nakoniec spájkujte 2 vodiče na 3,3 V a GND. Tieto budú neskôr pripojené k štítu nabíjačky lipo, aby bolo možné napájať Rfduino.

Krok 5: Integrácia telefónu a SmartWatch

Najprv aktualizujte svoj arduino ide pomocou potrebných dosiek pomocou tohto odkazu (https://rfduino.com/package_rfduino166_index.json) v doplnkovom správcovi dosiek v nastaveniach. Tiež si budete chcieť stiahnuť vesmírny zámok z obchodu s aplikáciami a táto aplikácia bude slúžiť na odomknutie vášho zámku. Zdrojový kód aplikácie nájdete tu na github, takže môžete kód upraviť a vytvoriť si vlastnú verziu.

Otvorte ble_lock.ino v priečinku projektu v arduino, pretože existuje niekoľko premenných, ktoré bude potrebné upraviť.

#define LOCK_PIN 1

je potrebné zmeniť na 6 pre štít relé. Výstup v okne „nový kľúč“v vesmírnom zámku je tiež potrebné skopírovať a vložiť do súboru s kódom.

Elektrické vedenie:

UART RFDUINO

GND ---- GND

3.3v ---- vcc

DTR ---- reset-použite kondenzátor 100nF

rx ---- gpio 0

tx ---- gpio 1

Nahrajte program do rfduino z arduino IDE pomocou zariadenia USB na TTL. Vyberte rfduino z ponuky dosky, vo výbere portov zvoľte USB to TTL Device a stlačte nahrať.

Keď je rfduino zapnuté a je otvorená aplikácia Space Lock, v aplikácii by ste mali vidieť visiaci zámok. Keď klepnete na zámok, mal by sa odomknúť. Ak chcete skontrolovať, či to funguje, pomocou funkcie kontinuity na multimetri overte, či relé spína.

Aby zámok fungoval prostredníctvom hodiniek Apple, jednoducho si stiahnite aplikáciu do svojich inteligentných hodiniek a môžete ísť.

Krok 6: Konečná montáž

Najprv pripevnite okovu k zámku visiacim zámkom do dvoch horných otvorov a naskrutkujte koncový doraz. Lipo s hmotnosťou 1 800 mAh musí byť zaseknuté najskôr v spodnej časti v hlavnom oddelení puzdra. Solenoid bude potom potrebné zasunúť do horného oddelenia visiaceho zámku s pružinovým kolíkom už nainštalovaným vo vnútri. Uistite sa, že sú strmeň a zaisťovací kolík správne zarovnané a zaistené na mieste. Potom položte Rfduino vedľa solenoidu a prepichnite konektor micro USB v obvode nabíjačky lipo otvorom v spodnej časti a zalepte horúcim lepidlom, aby nabíjačka nemohla ľahko vypadnúť. Nakoniec umiestnite 2 kusy solenoidového napájacieho zdroja na obidve strany nabíjačky micro USB. Pozrite si vyššie uvedený diagram.

Na zapojenie je potrebné, aby bol kladný vodič solenoidu pripojený k kolíku NO štítu relé a záporný vodič smeroval priamo k zápornému pólu solenoidovej batérie. Kladný pól solenoidovej batérie prechádza do kolíka COM (spoločného) štítu relé. Nakoniec zapojte lipo do nabíjačky a napájacie vedenia z regulátora do rfduino a zámok by mal byť dokončený.

Nakoniec zaskrutkujte prednú dosku, aby ste zámok dokončili. Na skrutky je možné použiť nejaký zámok závitu, aby sa ťažšie uvoľnilo, a na uzatvorenie visiaceho zámku na ochranu pred vodou je možné použiť buď horúce lepidlo alebo silikónové lepidlo.

Krok 7: Záver

Teraz by ste mali mať plne funkčný visiaci zámok bluetooth, ktorý je možné ovládať pomocou smartfónu alebo hodiniek. Ak máte akékoľvek otázky alebo návrhy, pokojne mi napíšte komentáre alebo mi napíšte PM. Ak sa vám tento návod páčil, hlasujte za mňa v súťaži, pretože by som to veľmi ocenil:)

Veľká cena v súťaži o diaľkové ovládanie 2017

Prvá cena v súťaži Arduino 2017