Ključavnica Bluetooth: 7 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Ste kdaj izgubili ključe za ključavnico ali pozabili kodo na neverjetno močni ključavnici in ne morete odpreti omarice? Predstavljajte si ključavnico, ki jo lahko odprete z dotikom predmeta, ki ga zdaj nosijo vsi in redko pozabi …

No, dame in gospodje, prihodnost je tu. Predstavljam vam popolnoma funkcionalno ključavnico Bluetooth, ki jo lahko odklenete iz telefona in pametne ure!

Ta projekt je bil za moje GCSE, za katerega sem dobil oceno A*, vendar je to vsekakor prototip, narejen s kratkim rokom, in veliko vidikov te ključavnice bi rad spremenil. To je le vodilo, zato poskusite z drugimi deli in načini izdelave ključavnice.

Nazadnje, če vam je všeč ta Instructable, prosim, glasujte zame na tekmovanju in če imate kakršna koli vprašanja, pustite komentar.

Seznam materialov:

• 90 mm x 90 mm x 25 mm aluminijasti blok
• 8 mm x 250 mm aluminijasta palica
• 3 mm akril
• Jeklena palica premera 8 mm
• Šestkotni vijaki M4 x 12 mm
• Rfduino RF22102
• Relejni ščit Rfduino
• LM3671 5v - 3v dolar pretvornik
• Mini Lipo polnilec
• 0,1 mm bakreno emajlirana žica
• 1800mah LiPo
• 9v alkalna baterija

Oprema:

• Rezkalni stroj

  različni rezkalniki (uporabil sem 6 mm 3 žlebov, 3 mm 2 piščal in 16 mm 4 žlebov)

• 3D tiskalnik
• Laserski rezalnik
• Kovinski stružnica
• Vrtalnik
• Spajkalnik
• Tap and Die set
• Tračna žaga ali žaga

Povezava do projektne datoteke

Ta Googlova mapa vsebuje vse modele in kodo, potrebne za ključavnico.

1. korak: Stanovanje

Ustvaril sem CAD model ključavnice s skico navzgor, tako da najprej želite natisniti to merilo 1: 1. Nato želite to predlogo nalepiti na aluminijasti blok, da dobite predlogo za rezkanje aluminija. Nato je treba aluminijasti blok razrezati bližje šabloni, idealno na tračni žagi, da dobimo kvadratni rob, vendar bo ustrezala tudi žaga. Ko je blok razčlenjen na velikost, ga je treba razvrstiti na kvadrat, da ga lahko izmerite in zagotovite, da je vsaka stran, ki jo obdelate, pravokotna in kvadratna. (Kliknite tukaj za vodnik po kvadraturi kosa). Groba zunanja oblika je izrezana z uporabo 16 -milimetrskega končnega mlina, krivulja pa se ustvari s počasnim robom po osi y in x, dokler se zunanji rob končnega mlina ne dotakne roba predloge. Ta postopek ponovite po celotni krivulji in dobili bi neravno, a jasno krivuljo. Končno izravnajte krivuljo tako, da najprej vložite doom z grobo datoteko, da se znebite neravnin, nato pa z mokrim in suhim papirjem. Po rezanju zunanje oblike bo treba višino z nekaj prehodi končnega rezalnika 16 mm zmanjšati na končno višino (20 mm).

16 mm končni mlin se nato potopi v blok 18 mm, da se odstrani večina materiala v notranjosti, 6 mm končni mlin pa se uporablja, da se vsaka stena čim bolj približa predlogi. Na mestih, kjer je potreben kot 90 stopinj, lahko polmer rezalnika 6 mm uporabite kot vogal, saj je težko priti do ostrih vogalov. Ta postopek bo trajal nekaj časa in ga ne bi smeli hiteti.

Ko je notranjost končana, je treba izvrtati 4 luknje na vsakem vogalu tako, da znova uporabite mlin ali pa uporabite sredinski luknjač, da označite sredino luknje in jo izvrtate s 3,5 -milimetrskim nastavkom, nato pa jih s pomočjo pipe M4 dotaknite, da ustvarite navoje M4 za vijake. Zdaj je treba natisniti tudi stranice ohišja in jih pritrditi na stranice ohišja, pri čemer pazimo na orientacijo.

Ohišje je treba nato obrniti za 90, tako da je vpeto pokonci. Luknje za okov so zdaj izdelane z istim 6 mm končnim rezkarjem, pri tem pazite, da ne hitite s tem delom, saj lahko bit zdrsne. Končno je reža za priključek za mikro usb rezkana s 3 mm rezalnikom na nasprotni strani od lukenj za okov.

Če pa imate srečo ali ste pametni in imate CNC stroj, lahko prezrete večino zgornjih navodil in uporabite stl, ki je naveden na povezavi google drive, da izrežete ohišje na vašem CNC stroju, kar vam prihrani čas, kri, znoj in solze:).

2. korak: Okov in zatič

Končni postanek

Končni omejevalec je pritrjen na konec okovja in preprečuje, da bi okov padel iz ključavnice, hkrati pa se lahko vrti, da se prilega omaricam. Ta je narejen iz majhnega 12 mm kosa 8 mm aluminijaste palice. Z obema stranema obrnite stran in označite 6,0 mm navzdol. Vzporedno obrnite od enega konca do oznake 6 mm in premer zmanjšajte na 3,0 mm. Konec zožite, da boste lažje začeli nit. Na stružnico pritrdite zunanje orodje za navoje ali uporabite ročno nastavitev pipe in matrice, da ustvarite zunanji navoj M3 na 3 mm koncu. Na koncu se nato večji konec na koncu zmanjša na 2 mm.

Zaklepni zatič

Zaklepni zatič je izdelan iz jeklene palice 10 mm x 8 mm. Obrazite oba konca in nato z nožno žago porežite pobočje, tako da lahko okov zaprete in zaklenete, ne da bi morali odkleniti ključavnico. Uporabite datoteke, da nastavite profil in poskusite ujemati zgornji profil.

Oklep

Okov sem izdelal iz 8 mm aluminija zaradi časovnih omejitev in pomanjkanja opreme, vendar vam priporočam, da uporabite trši material, kot sta nerjavno jeklo ali kaljeno jeklo, da nekomu ne bo enostavno odrezati spon. Palico je treba vzporedno obrniti na 6 mm, da se lahko prilega v luknje v ohišju. Obrnite oba konca palice tako, da sta konca pravokotna na dolžino palice. Na enem koncu palice s sredinskim svedrom zaženite luknjo in s svedrom 2,5 mm izvrtajte luknjo globoko približno 5 mm. S pipo M3 ustvarite notranji navoj M3, ki ga boste uporabili za privijanje končne zapore, da preprečite, da bi okov padel iz ohišja. Nato morate upogniti palico. Ker sem uporabljal aluminij, sem lahko palico enostavno upognil z upogibnikom cevi z ustreznim premerom, če pa ste se odločili za nekaj tršega, na primer kaljeno jeklo, boste morda morali palico najprej segreti z gorilnikom. Prepričajte se, da očistite vse nastale okside, tako da je okov sijoč. Oklep je treba upogniti tako, da ima premer 48 mm. Ko upognete svoj okov, se prepričajte, da se prilega v luknje. Ne vsiljujte ga, ker bi se lahko okov zelo enostavno zataknil v ohišju, če ni popoln. Če je premer prevelik, poskusite nekoliko stisniti lok verige in če je premer premajhen, poskusite z obema stranema potisniti premer. Igrajte se z obliko, dokler ne bo zlahka prehajala v luknje in iz njih.

Če želite, da se okov vrti v ključavnici, vstavite oklepaj z luknjano luknjo M3 v manjši votlini in privijte končno zaporo. Sponko potisnite do vrha, da se raztegne kolikor se le da, in na koncu brez luknje M3 označite višino vrha ključavnice in ta konec odrežite z nožno žago. To bi moralo omogočiti, da se okov prosto vrti okoli ohišja.

Končno vstavite okov v ohišje in označite sredino elektromagnetne votline. Tu bo zaklepni zatič, ki se bo moral natančno poravnati s okovjem, da lahko varno zaklene okov. Na označeni točki na okovju izrežite ustrezen zarez, tako da se profil zapornega zatiča zlahka prilega. Če ste zmedeni, glejte zgornji diagram.

3. korak: prednja plošča

Prednja plošča je bila preprosto zasnovana v 2d cad programu, imenovanem 2d design, in izrezana iz 3 mm akrila z laserskim rezalnikom. Vendar pa veliko ljudi ne bo imelo dostopa do laserskih rezalnikov, zato lahko uporabite isto šablono, ki je bila uporabljena za rezkanje ohišja, in ga razrežite s pomočjo vbodne žage ali CNC mlina. Priporočam uporabo trših materialov, kot je aluminij, da bo ključavnica bolj varna.

4. korak: Elektronika

Napajanje

Napajalnik je sestavljen iz dveh baterij, ena za napajanje mikro krmilnika in ena za upravljanje elektromagneta. Za polnjenje in uravnavanje napajanja mikro krmilnika je treba polnilnik lipo priključiti na regulator 3.3V, kot je prikazano zgoraj na sliki in vezju, ter se prepričajte, da je polarnost pravilna. Priključite lipo in preverite, ali se napolni in ali regulator oddaja napetost 3,3 V. Polnilnik mora imeti med polnjenjem rdeč LED. Za elektromagnet sem odprl ALKALIN 9v baterijo, ki je sestavljena iz 6 baterij AAAA. Ti so bili spajani v skupine po 3 vse zaporedno, tako da je končna napetost 9v in ima kapaciteto okoli 600mah za 5,4 Wh. Za spajkanje baterij je treba kontakte vsake baterije skrčiti z datoteko in brusnim papirjem. To omogoča spajkanju, da se "prilepi". Pri uporabi spajkalnika z baterijo je hitro premikanje ključno. Toplota je glavni ubijalec kapacitete baterije in je v nekaterih primerih lahko zelo nevarna, zato morate pred spajkanjem žice pokositi vsak konektor akumulatorja in celo spajkati baterijo, na primer s kovinskimi kleščami. toploto stran od baterije. Za priključitev vsake baterije je treba uporabiti majhne izolirane žice, vsako skupino 3 baterij pa zaviti v električni trak, pri čemer morata biti izpostavljeni le pozitivni in negativni priključek. Preverite napetost z multimetrom, da preverite, ali vsaka skupina 3 baterij zagotavlja približno 4,5 V.

Solenoid

Elektromagnet, ki sem ga uporabil, je bil 3D natisnjen in ročno zavit, vendar priporočam nakup prosto dostopnega solenoida, saj je natančneje zavit, kar daje boljše zmogljivosti glede na porabo energije in jakost magnetnega polja. Za izdelavo solenoida je treba.stl natisniti 3D. Imam enega doma, zato sem ga uporabil, če pa ga nimate, obstaja veliko spletnih storitev, kot so 3D vozlišča, ki vam lahko natisnejo del po razumni ceni. Stl lahko najdete v povezavi do glavne mape projekta na začetku navodila. Elektromagnet je treba oviti z 0,1 mm bakreno emajlirano žico. Začnite s 5 cm repom na enem koncu in začnite navijati od konca brez luknje. Začnite navijati tuljavo tako, da se vsak naslednji zavoj tesno prilega zadnjemu zavoju in da je vsak zavoj čim bolj tesen. Z navijanjem nadaljujte, dokler premer tuljave ne bo enak stranicam 3D natisnjenega dela. Kanalirajte žice solenoida s strani brez luknje in zavijte tuljavo v kaptonski trak, da elektromagnet drži skupaj. Končno preizkusite elektromagnet tako, da v magnet pritrdite zaklepni zatič z majhno vzmetjo in ga napajate z 9v baterijo. Zatič je treba potegniti v elektromagnet. V nasprotnem primeru lahko vzmet zrahljate tako, da jo skrajšate in raztegnete.

Mikrokrmilnik

Pametne funkcije ključavnice temeljijo na plošči rfduino, ki je v bistvu mini arduino s čipom Bluetooth, vse v majhni plošči s številnimi modularnimi ščiti. Glave iz rfduino je treba odstraniti tako, da jih razpakiramo, zatiča 0 in 1 relejskega ščita pa bo treba odrezati in premakniti na nožice 5 in 6 z majhnimi žicami, saj se ti uporabljajo za programiranje rfduino. Nato je treba na rfduino namestiti programsko glavo, da jo lahko programiramo, ko je sestavljena. Spajite 3 -polno glavo v skladu s sliko, prikazano zgoraj. Na relejnem ščitu je treba odstraniti obe vijačni sponki, ker sta previsoki in na koncu obe plošči povezati med seboj z uporabo obstoječih zatičev na relejnem ščitu. Oglejte si zgornje diagrame in slike. Če pa bi to ponovno zgradil, bi relejni ščit zamenjal s preprostim MOSF, kot je BUZ11. Končno spajkamo na 2 žici do 3.3v in gnd. Ti bodo kasneje priključeni na ščitnik polnilnika lipo, tako da se lahko napaja Rfduino.

5. korak: Integracija telefona in pametne ure

Najprej posodobite svoj arduino ide s potrebnimi ploščami na tej povezavi (https://rfduino.com/package_rfduino166_index.json) v dodatnem meniju za plošče v nastavitvah. Prav tako boste želeli prenesti zaklepanje prostora iz trgovine z aplikacijami in ta aplikacija bo uporabljena za odklepanje ključavnice. Izvorno kodo aplikacije najdete tukaj na githubu, tako da lahko spremenite kodo in ustvarite svojo različico.

Odprite ble_lock.ino v mapi projekta v arduinu, saj je treba spremeniti nekaj spremenljivk.

#define LOCK_PIN 1

Za relejni ščit je treba spremeniti na 6. Izhod v oknu "nov ključ" v zaklepanju prostora je treba tudi kopirati in prilepiti v kodno datoteko.

Ožičenje:

UART RFDUINO

gnd ---- gnd

3.3v ---- vcc

DTR ---- ponastavitev-uporabite 100nF kondenzator

rx ---- gpio 0

tx ---- gpio 1

Naložite program v rfduino iz arduino IDE z napravo USB v TTL. V meniju plošče izberite rfduino, v izbiri vrat izberite USB -to -TTL Device in pritisnite upload.

Zdaj, ko je rfduino vklopljen in je odprta aplikacija za zaklepanje prostora, bi morali v aplikaciji videti ključavnico. Ko se dotaknete ključavnice, bi se morala odkleniti. Za preverjanje delovanja uporabite funkcijo kontinuitete na multimetru in preverite, ali se rele preklopi.

Če želite, da ključavnica deluje prek ure Apple, preprosto prenesite aplikacijo na svojo pametno uro in že ste pripravljeni.

6. korak: Končna montaža

Najprej pritrdite oklepaj na ključavnico tako, da ga vstavite v zgornji dve luknji in privijte konec. 1800mah lipo je treba najprej vtakniti v dno v glavnem predelu ohišja. Elektromagnet bo treba nato vstaviti v zgornji predal ključavnice, pri tem pa je že nameščen vzmetni zatič. Prepričajte se, da sta okov in zatič pravilno poravnana in pritrdite okov na mestu. Nato postavite Rfduino poleg elektromagneta in skozi luknjo na dnu potisnite mikro USB vtič na vezju polnilnika lipo in ga zatesnite z vročim lepilom, da polnilnik ne bo zlahka izpadel. Na koncu položite 2 kosa elektromagnetnega napajalnika na obe strani polnilnika micro usb. Oglejte si zgornji diagram.

Za ožičenje je treba elektromagnetni pozitivni kabel priključiti na nožico NO relejskega ščita, negativni kabel pa gre naravnost na minus elektromagnetne baterije. Pozitiv iz elektromagnetne baterije gre v COM (skupni) zatič relejnega ščita. Nazadnje priključite lipo na polnilnik in napajalni vodi od regulatorja v rfduino in ključavnica mora biti popolna.

Na koncu privijte sprednjo ploščo, da zaključite ključavnico. Na vijakih je mogoče uporabiti nekaj ključavnic z navojem, da se oteži popuščanje, z vročim lepilom ali silikonskim lepilom pa lahko zaklenete ključavnico, da jo zaščitite pred vodo.

7. korak: Zaključek

Zdaj bi morali imeti popolnoma delujočo ključavnico Bluetooth, ki jo lahko upravljate s pametnega telefona ali ure. Če imate kakršna koli vprašanja ali predloge, mi pustite komentarje ali mi pišite. Če ste uživali v tem navodilu, prosim, glasujte zame na tekmovanju, saj bi vam bil zelo hvaležen:)

Velika nagrada na natečaju za daljinsko upravljanje 2017

Prva nagrada na tekmovanju Arduino 2017