Smart Lock magnetico con colpo segreto, sensore IR e app Web: 7 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

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In questo progetto costruirò una serratura magnetica per il mio ufficio a casa, che si apre se conosci il segreto per bussare. Oh… e avrà anche qualche altro asso nella manica.

Le serrature magnetiche sono comuni negli edifici per uffici e i kit possono essere acquistati facilmente online. Tuttavia, volevo creare una configurazione personalizzata, in modo che questo verrà installato su una porta interna di casa mia.

Inizialmente ci saranno tre modi per aprire la porta: un sensore IR all'interno, un'app web e un trasduttore piezoelettrico in grado di rilevare le vibrazioni nella porta.

Parti (Link di affiliazione)

• Elettromagnete da 49 mm:
• Perfboard:
• Scheda di sviluppo ESP8266:
• MOSFET a canale N:
• Trasduttore piezo:
• Sensore di prossimità IR (questo non è quello che ho usato, ma lo prenderei e lo eseguo dall'alimentatore):
• Modulo Amplificatore Operativo:
• 2 diodi
• Resistenza 10K
• Lamiera di acciaio
• Staffa stampata in 3D
• Scatola elettronica stampata in 3D
• Cappuccio sensore stampato in 3D

Codice del microcontrollore e schema elettrico:

Codice dell'app Web:

Modelli 3D

Staffa di montaggio dell'elettromagnete da 49 mm: https://codepen.io/calebbrewer/pen/dJKBmw Cappuccio/coperchio del sensore:

Scatola del progetto:

Passaggio 1: il circuito

Fondamentalmente, la scheda di sviluppo ESP8266 assorbe 9 volt da un alimentatore al suo regolatore di bordo. Il positivo dell'alimentatore va al magnete e la massa va alla sorgente sul mosfet. Lo scarico dal fet va al magnete e il cancello sul FET viene aperto dal pin 5 sul microcontrollore. Ciò consente al 9v di fluire verso il magnete quando il pin è acceso. L'amplificatore operazionale riceve il segnale analogico dal trasduttore, lo amplifica e lo invia al pin analogico. Il sensore IR invia un segnale digitale (in altre parole acceso o spento) al pin 14. L'amplificatore operazionale e il sensore IR ricevono entrambi l'alimentazione a 3,3 V dal micro controller. Oh e tutto viene messo a terra. Ho scoperto che l'uso di 9 V invece dei magneti classificati a 12 V consente di funzionare più fresco, pur essendo molto forte, in particolare la seduta spiritica che sto usando quella spessa piastra d'acciaio. Anche il regolatore sul microcontrollore non può gestire molto più di 9v. Dovrai anche aggiungere un resistore e i diodi dove sono mostrati nel diagramma.

Voglio notare qui che a seconda di dove stai posizionando il sensore di vibrazione piezoelettrico e di quanto sono lunghi i cavi, potresti non aver bisogno dell'amplificatore operazionale. Puoi semplicemente eseguire l'anello esterno del sensore a terra e l'altro filo all'ingresso analogico, con un resistore da 1 M tra i fili. L'amplificatore operazionale sta solo amplificando il singolo.

Passaggio 2: codice del microcontrollore

Normalmente Arduino verrebbe utilizzato per un progetto come questo, ma qui vado controcorrente e utilizzo un firmware chiamato Espruino, che consente di eseguire javascript sui microcontrollori. Se sei curioso, ho fatto un intero video sul flashing della scheda di sviluppo Node MCU ESP8266 con Espruino. Si dovrebbe controllare.

Vedi il codice su GitHub

Nella parte superiore ho impostato alcune costanti, come: quali sono i pin, utilizzati e una serie di tempi in millisecondi per il colpo segreto. Questo è il tempo tra ogni bussare. Ho anche impostato le funzioni per sbloccare e chiudere la porta, oltre a controllare se bussano correttamente. Quando la scheda si avvia si connette al wifi e crea un web server che può ricevere i comandi per controllare la porta. Un orologio è impostato sul pin collegato al sensore IR, quindi la funzione di sblocco verrà attivata quando il sensore è scattato. Per quanto riguarda il sensore di vibrazione… viene avviato un intervallo che legge il pin analogico a cui è collegato il sensore di vibrazione ogni millisecondo e se il segnale è al di sopra di una soglia impostata viene catturata la temporizzazione. Se ci sono abbastanza vibrazioni catturate, eseguirà la funzione che controlla se i tempi catturati corrispondono ai tempi segreti abbastanza vicini. Se lo fanno, aprirà la porta.

Passaggio 3: controlli dell'app Web

Codice dell'app Web

L'app Web è solo una pagina Web con alcuni javascript che invia comandi al server Web che abbiamo creato sul microcontrollore. L'ho reso un sito Web statico su AWS S3 e l'ho salvato nella schermata principale del mio telefono. Ora posso aprire la porta, chiudere a chiave la porta o lasciarla aperta. Sarebbe anche possibile proteggere l'app e configurare la mia rete in modo da poter utilizzare il modulo della porta ovunque con una connessione Internet.

Dovrai cambiare l'indirizzo IP utilizzato nel codice con quello del tuo microcontrollore. Ho fatto in modo che il mio router riservasse l'IP, quindi non sarebbe mai cambiato.

Passaggio 4: staffa di montaggio dell'elettromagnete

Sono andato a Fusion 360 e ho creato una staffa per adattarsi alle dimensioni dell'elettromagnete da 49 mm. Ecco un link al modello. L'ho quindi inviato alla stampante 3D. Una volta terminato quel processo incredibilmente lungo, gli ho dato una mano di primer, ho levigato la merda e l'ho colpito con un po' di vernice bianca.

Passaggio 5: montaggio del magnete e della piastra

Per assicurarsi che il magnete si allineasse correttamente sulla piastra d'acciaio; Ho coperto la piastra con del nastro adesivo blu, ho tracciato la staffa su di essa, quindi ho messo sul mercato dove dovrebbero andare i fori di montaggio.

Quando si fora un metallo duro, è una buona idea iniziare con una punta piccola e procedere verso l'alto. Inoltre, usa olio per lubrificare la punta del trapano.

Ho una porta vuota, quindi ci ho fatto passare dei bulloni di legno fino in fondo e ho messo delle grandi rondelle sull'altro lato per assicurarmi che non passasse.

Ho usato viti da legno per montare la staffa con il magnete al telaio. Quindi ho saldato un lungo filo ai fili sul magnete e ho fatto passare i fili attraverso un lungo pezzo di guaina bianca. All'interno, ho fatto passare il filo intorno alla porta di fronte, e fino a dove sarebbe stata la scatola di controllo.

Passaggio 6: la casella dei controlli

La scatola dei controlli è solo una scatola super semplice con un coperchio che ho modellato e stampato. Ci sono fori sulle due estremità corte per far passare i fili. Il circuito si trova al suo interno e i LED del sensore IR sporgono attraverso i fori che ho praticato sul lato.

Ecco il modello.

Passaggio 7: sensore di vibrazioni e completamento del progetto

Per collegare il sensore di vibrazione, ho attaccato un altro lungo pezzo di filo che ho fatto passare attraverso una guaina bianca. Per fissarlo alla porta, ho usato la colla a caldo. Ho coperto il sensore con un cappuccio stampato in 3D per mantenere le cose belle.

Fatto ciò, ho saldato i fili per il magnete e il sensore di vibrazione ai rispettivi fili sul circuito.

Dopo aver fissato il chiavistello della porta, che alla fine ho rimosso tutti insieme, e aver fatto un po' di pulizia, il progetto era completo!

Si prega di vedere il video in modo da vedere come funziona questo progetto.

Secondo classificato nella prima volta Autore