- Componente necesare
- Blocare solenoidă
- Modul Bluetooth HC-05
- Schema circuitului pentru blocarea solenoidului controlat prin Bluetooth
- Program Arduino pentru controlul blocării solenoidului pe baza datelor de amprentă
- Aplicație Android pentru citirea datelor de amprentă și trimiterea către Arduino prin Bluetooth
- Carcasă imprimată 3D pentru blocare pe bază biometrică
- Testarea blocării controlate prin amprentă digitală bazată pe Arduino
Acum, întreaga lume este în stăpânirea COVID 19 și toată lumea ia măsuri de precauție ori de câte ori poate pentru a se preveni de a contracta această boală gravă urmărind distanțarea socială, purtând măști, folosind tranzacții fără numerar și evitând atingerea a orice pentru a preveni răspândirea germenilor. Odată cu apariția tehnologiei, încuietorile normale devin lucruri din trecut, iar noile încuietori bazate pe biometrie și încuietori bazate pe RFID devin din ce în ce mai obișnuite. Încuietorile bazate pe amprente digitale și dispozitivele de păstrare a evidenței prezenței sunt utilizate și în majoritatea birourilor și colegiilor, dar în zilele noastre nu este recomandabil să facem acest lucru din cauza acestei pandemii și așa că vom construi o încuietoare de ușă utilizând o încuietoare cu solenoid și control utilizând o aplicație Android prin Bluetoothastfel încât să nu trebuie să atingem deloc senzorul de amprentă și să folosim doar propriile telefoane pentru a controla blocarea. Deci sa începem.
Componente necesare
- 1 × Arduino Nano
- 1 × modul Bluetooth HC-05
- 1 × Blocare solenoidă
- 1 × Buzzer piezoelectric
- 1 × LED roșu 5mm
- 1 × LED verde 5mm
- 1 × MOSFET IRF540N cu canal N
- 1 × tranzistor BC547 NPN
- Rezistoare: 1 × 550Ω, 1 × 2k0Ω, 1 × 220Ω
- 1 × 7805 Regulator de tensiune
- 1 × pereche de conector DC Jack
- Perfboard
Blocare solenoidă
Într-o încuietoare de ușă convențională, există o cheie pentru a trage sau a împinge zăvorul și trebuie să o acționăm manual, dar într-o încuietoare cu solenoid, zăvorul poate fi acționat automat prin aplicarea unei tensiuni pe bobina solenoidului care va controla zăvorul prezent în lacăt.
Blocarea solenoidului are o bobină de solenoid de joasă tensiune care trage zăvorul înapoi în ușă atunci când i se aplică o tensiune adecvată și va rămâne deschisă până când tensiunea este eliminată. Deci, puteți controla funcționarea controlând tensiunea dată prin utilizarea unui buton, releu, microcontrolere, etc. Încuietorile solenoidelor pentru uși sunt utilizate în principal în zone îndepărtate pentru a automatiza operațiunile fără a implica niciun efort uman.
Modul Bluetooth HC-05
HC-05 este utilizat pentru a oferi conectivitate wireless proiectelor dvs., astfel încât să puteți comunica cu alte microcontrolere sau cu telefoanele dvs. mobile și laptopurile. Puteți controla cu ușurință datele trimise și primite utilizând aplicații Android simple pe care le puteți crea cu ușurință. Are două moduri, primul mod de date care este utilizat pentru a transfera date către și de pe dispozitivul Bluetooth și al doilea este modul de comenzi ATcare este utilizat pentru a configura modulul Bluetooth. Comunică utilizând comunicația USART la o viteză de 9600 baud, astfel încât să o puteți conecta la orice microcontroler care acceptă comunicarea USART și poate fi ușor conectat la porturile Seriale disponibile pe placă. Rețineți că trebuie să alimentați dispozitivul cu o sursă de alimentare de 5V și să conectați pinul TX la pinul RX al microcontrolerului și pinul RX la pinul TX al microcontrolerului. Îl puteți folosi în aplicații de automatizare și aplicații fără fir în înregistrarea datelor și robotică.
Schema circuitului pentru blocarea solenoidului controlat prin Bluetooth
Schema completă a circuitului care arată cum să interfațați și să controlați o blocare a solenoidului cu un Arduino printr-un MOSFET este prezentată mai jos.
Așa cum se arată în diagrama circuitului, conexiunile sunt mai degrabă simple, trebuie să conectați modulul HC-05 Bluetooth la nano alimentând dispozitivul cu o sursă de alimentare de 5V și conectați pinul TX la pinul RX al microcontrolerului și pinul RX la pinul TX al microcontrolerului. Trebuie să adăugați un LED roșu pentru a afișa starea de alimentare a nano Arduino și un LED verde pentru a arăta dacă ușa este deblocată. De asemenea, trebuie să conectați un buzzer. Diagrama conexiunii este de asemenea prezentată mai jos pentru o înțelegere ușoară.
Pentru a controla blocarea solenoidului, trebuie să utilizați un circuit de control care cuprinde un tranzistor NPN și MOSFET cu canal N. Vom controla tranzistorul NPN conectând pinul D9 al Nano la pinul de bază al tranzistorului printr-un rezistor de 550 Ohm pentru a controla curentul care curge în tranzistor. Când pinul D9 este ridicat, tranzistorul este pornit și pinul de poartă al MOSFET-ului este tras la sol, oprind MOSFET-ul care oprește blocarea solenoidului și când pinul D9 este LOW, tranzistorul NPN este oprit. înseamnă că PORTA MOSFET-ului este trasă la 12V printr-un rezistor de tracțiune de 2 kOhm pentru a porni MOSFET-ul și a alimenta blocarea solenoidului. În acest fel, puteți controla blocarea solenoidului folosind Arduino Nano de 5V. Nu puteți controla direct MOSFET-ul IRF540N cu pini de 5V de la Nano, deoarece nu este un MOSFET la nivel logic, așa că a câștigat 'Pornim sau oprim complet cu 5V de la nano, prin urmare vom folosi tranzistorul BC547 NPN pentru a controla MOSFET-ul.
Am lipit circuitul complet pe o placă perf pentru a-l face compact. Ideea este să proiectăm o carcasă imprimată 3D pentru încuietoarea noastră, astfel încât să poată fi instalată și utilizată cu ușurință.
Program Arduino pentru controlul blocării solenoidului pe baza datelor de amprentă
Vom scrie codul pe IDE-ul oficial Arduino, dacă nu aveți IDE-ul, trebuie să îl descărcați de pe site-ul oficial Arduino. Începem codul declarând variabilele pe care le vom folosi în cod pentru a controla perifericele precum buzzer și led, de asemenea pentru a controla blocarea solenoidului controlând tranzistorul.
int valoare1; #define led 12 #define bjt 9 #define buzzer 7
Acum, ajungând la partea de configurare a Arduino, vom inițializa mai întâi comunicația serială a Arduino la o rată de 9600 baud. Deoarece folosim pinii hardware ai Arduino pentru comunicații seriale, deci nu trebuie să folosim software serial în proiect. Acum trebuie să declarăm pinii pe care îi folosim ca ieșiri sau intrări și să le oferim condiții inițiale.
Serial.begin (9600); pinMode (bjt, OUTPUT); pinMode (led, OUTPUT); pinMode (buzzer, OUTPUT); digitalWrite (bjt, HIGH); digitalWrite (led, LOW);
Acum, în funcția de buclă a codului, vom citi datele care vin în serie din modulul Bluetooth HC-05 și vom verifica dacă acestea corespund comenzii de blocare sau deblocare. În logica programului nostru, dacă amprenta este corect recunoscută, atunci modulul Bluetooth va trimite valoarea „1” și dacă amprenta nu este recunoscută, atunci modulul Bluetooth va trimite valoarea „0”. Dacă valoarea citită de Nano este „1”, atunci ușa va fi deblocată și buzzerul va suna o secundă, iar ușa va rămâne deblocată timp de 7 secunde. După aceea, ușa va fi blocată din nou. Dacă valoarea citită este „0”, ceea ce înseamnă că amprenta nu este recunoscută, prin urmare, buzzerul va suna de trei ori pentru o secundă fiecare pentru a alerta securitatea.
Serial.println („Lectură”); while (Serial.available () == 0); valoare1 = Serial.read (); Serial.println (valoare1); if (valoare1 == 1) {Serial.println ("Deblocare"); digitalWrite (bjt, LOW); digitalWrite (buzzer, HIGH); digitalWrite (led, HIGH); întârziere (1000); digitalWrite (buzzer, LOW); întârziere (6000); digitalWrite (bjt, HIGH); digitalWrite (led, LOW); } if (valoare1 == 0) {digitalWrite (bjt, HIGH); digitalWrite (buzzer, HIGH); Serial.println („Blocare”); întârziere (1000); digitalWrite (buzzer, LOW); întârziere (1000); digitalWrite (buzzer, HIGH); întârziere (1000); digitalWrite (buzzer, LOW); întârziere (1000); digitalWrite (buzzer, HIGH); întârziere (1000); digitalWrite (buzzer, LOW); }
Aplicație Android pentru citirea datelor de amprentă și trimiterea către Arduino prin Bluetooth
Aplicația pentru acest proiect a fost proiectată folosind inventarul aplicației Kodular. Crearea unei aplicații folosind Kodular este foarte simplă; puteți crea o aplicație combinând blocurile în conformitate cu diagrama de flux a proiectului dvs.
Pentru a crea o aplicație cu Kodular, navigați la Kodular.io și creați un cont dacă nu aveți unul, conectați-vă la contul dvs., apoi faceți clic pe opțiunea „ Creați aplicații” .
După aceea, veți fi condus la ecranul Proiecte. Faceți clic pe butonul „ Creați proiect” pentru a crea un proiect.
Denumiți aplicația și faceți clic pe „ Finalizare ”. Proiectul va fi creat și veți fi condus la pagina Designer a proiectului. Acum, pe pagina Designer, adăugați aceste patru componente din Components Palette pentru a crea un aspect pentru aplicație: Client Bluetooth, Amprentă digitală, Listă de selectare și Buton imagine. Selectorul de listă și butonul pot fi găsite în „ Interfața utilizatorului”, în timp ce amprenta și Bluetooth pot fi selectate din „ Senzori ” și „ Conectivitate ”.
Proprietățile ecranului pot fi modificate modificând proprietățile pentru fiecare bloc.
După aceea, treceți la ecranul „ Blocuri ” pentru a construi aplicația folosind blocurile.
Acum derulați în jos, faceți clic pe „ List_Picker1” și glisați și fixați primul bloc de cod așa cum se arată în imagine:
În pasul următor, faceți clic pe blocul „Control” și apoi glisați și fixați primul bloc de cod pe ecranul Viewer.
După aceea, accesați blocul „Bluetooth_client1” și selectați blocul de cod „Bluetooth_client.connect” .
Apoi accesați blocul „List_Picker” și selectați „ Blocul codului de selecție” așa cum se arată în imaginea de mai jos.
Acum, la pasul următor, mergeți din nou la blocul „List_Picker” și selectați „ List_Picker ” . Trimiteți text în blocul de cod așa cum se arată în imaginea de mai jos.
După aceea, accesați blocul „Text” și selectați primul bloc de cod.
Cu aceasta, primul bloc de cod este terminat. Trebuie să creăm încă trei blocuri de coduri pentru a apela senzorul de amprentă al telefonului Android și a autentifica amprenta. Blocul de cod complet este prezentat în imaginea de mai jos. Utilizați această imagine pentru a vă alătura celorlalte blocuri de cod.
Când toate blocurile sunt conectate, exportați fișierul.apk de pe laptop sau puteți exporta direct apk-ul pe telefon folosind codul QR. .Aia și .apk fișier de această aplicație poate fi descărcat de pe link - ul de mai jos.
- Descărcați aplicația Android pentru a controla blocarea solenoidului prin Arduino
Carcasă imprimată 3D pentru blocare pe bază biometrică
Așa cum am menționat anterior, am creat un model 3D pentru a asambla placa de perfecționare și blocarea solenoidului într-o carcasă îngrijită. Modelul plasat pe software-ul de feliere este prezentat mai jos.
Dacă utilizați aceeași dimensiune placă de perfecționare și blocare solenoidă, puteți imprima aceeași carcasă folosind fișierele STL date mai jos. De asemenea, puteți verifica alte proiecte de imprimare 3D pe care le-am construit mai devreme.
Fișiere STL pentru carcasă de blocare a solenoidului
Testarea blocării controlate prin amprentă digitală bazată pe Arduino
Mai întâi, trebuie să descărcați și să instalați fișierul.apk pe telefon pentru a controla blocarea. De asemenea, trebuie să încărcați codul complet pe Arduino Nano, dar asigurați-vă că eliminați pinii TX și RX din nano înainte de a încărca codul. După finalizarea încărcării, instalați blocarea și apoi porniți Bluetooth-ul pe telefonul mobil și asociați-l cu dispozitivul Bluetooth pe care îl utilizați și deschideți aplicația. Acum apăsați pe pictograma Bluetooth din aplicație și conectați-vă la dispozitivul Bluetooth, iar pictograma Bluetooth din aplicație se va transforma în pictograma de blocare. Acum trebuie să atingeți pictograma de amprentă pentru a verifica amprenta utilizând scanerul de amprentă al telefonului, iar valoarea va fi trimisă la Arduino Nano.
Acest proiect este doar o demonstrație de bază a lucrurilor pe care le-ați putea face cu modulul Bluetooth conectat la telefon. Puteți construi un întreg robot care funcționează, un registru de prezență, dispozitive de automatizare a locuinței controlate de aplicații etc., iar lista va merge până la imaginația dvs. De asemenea, puteți interfața afișează pentru a afișa numele persoanei care intră în incintă sau puteți adăuga o cameră pentru a face clic pe o imagine a persoanei din motive de securitate. Încercați acest lucru pe cont propriu, faceți câteva modificări și, dacă vreodată rămâneți blocat undeva, spuneți-ne în secțiunea de comentarii și vă vom ajuta. Mulțumesc din nou și să aveți o zi minunată.