Sommario:
- Forniture
- Passaggio 1: prototipo e test
- Fase 2: Schemi di cablaggio
- Passaggio 3: saldatura
- Passaggio 4: stampa 3D di tutte le parti
- Passaggio 5: caricare il codice
- Passaggio 6: assemblaggio di tutte le parti
- Passaggio 7: vai in spiaggia
- Passaggio 8: modifiche per il miglioramento
Video: B-Safe, la cassaforte portatile: 8 passaggi (con immagini)
2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00
*** 4 settembre 2019: ho caricato un nuovo file 3D della scatola stessa. Sembrava che il mio lucchetto fosse 10 mm troppo alto per una buona chiusura ***
Il problema
Immagina questo:
Ti svegli una mattina e il tempo è davvero buono. Vuoi andare in spiaggia. Dato che non vivi troppo vicino alla spiaggia, prendi la macchina. Per pagare il parcheggio in spiaggia si usa il telefono.
Ciò significa che vai in spiaggia portando (almeno) i seguenti oggetti:
- Chiavi della macchina
- Patente di guida
- Telefono
- Asciugamano
Cosa fai con questi oggetti quando vuoi fare una nuotata? Li lasci incustoditi al tuo asciugamano? Hmmm. Questo problema ha bisogno di una soluzione…
La soluzione
Per il problema come descritto sopra, ho creato una cassaforte portatile. La B-Safe, dove la B sta per spiaggia o per il mio nome, Bastiaan. Si pronuncia Be Safe.
Come funziona?
Ogni B-Safe ha un proprio codice PIN programmato al suo interno. Quando la B-Safe è spenta, è aperta. Metti le tue cose importanti, come chiavi, patente e telefono, all'interno della scatola, gira l'interruttore per accenderla, chiudila e bloccala e inserisci il tuo pin personale. La B-Safe è ora armata e bloccata.
Ogni volta che qualcuno prende la tua scatola, uno dei LED si accenderà per alcuni secondi. Se, dopo questi pochi secondi, c'è ancora movimento, suonerà un forte allarme. Questo non si fermerà finché non inserisci nuovamente il codice PIN corretto. Ma se inserisci il codice PIN corretto all'interno del momento del movimento, il B-Safe si disattiva.
Non è consigliabile utilizzare B-Safe su una spiaggia deserta. L'idea è che quando qualcuno cammina o corre sulla spiaggia con una scatola molto rumorosa, gli astanti lo fermino. Per crearlo da solo, devi solo seguire i passaggi 3, 4, 5 e 6
Forniture
Forniture usate:
- Arduino Leonardo (senza pin)
- Headerpins maschio 40 pin metallo 90 gradi
- Cavi jumper multipli femmina/femmina
- Interruttore Rocker Snap-in On/off rettangolare nero
- Filo 1x0, 2mm2 multipolare flessibile nero
- Filo 1x0, 2mm2 multipolare flessibile rosso
- Filo 1x0, nucleo flessibile multipolare da 2 mm2 giallo
- un piccolo pezzo di tubi termorestringenti
- LED 5mm rosso
- LED 5mm verde
- altoparlante 3-24V
- Batteria da 9V
- Connettore batteria 9V
- Resistenza 120 Ohm 1/4w 5%
- Resistenza 100 Ohm 1/4w 5%
- Scatola stampata in 3D
- Tastiera 4x4
- piccolo pezzo di scheda PCB
- piccolo lucchetto (ne ho preso uno da una cassetta di sicurezza di Action)
- Accelerometro a 3 assi MPU6050
- alcune viti usate da piccoli componenti elettronici "avanti" come telecomandi televisivi
- diverse viti M3
- un po' di colla per i LED
- tanta birra
Passaggio 1: prototipo e test
Per il mio prototipo, ho usato una breadbord e alcuni "plug-wires". Con tutto collegato, ho iniziato a creare il codice Arduino e l'ho testato, testato e testato. Collega tutto in modo diverso, riscrivi il codice e testalo di nuovo.
Fino a quando non sono stato soddisfacente e tutto ha funzionato esattamente come volevo.
Fase 2: Schemi di cablaggio
Il cablaggio è abbastanza semplice. Usa gli schemi per collegare tutto. Cerca di usare cavi più corti possibile, in modo che tutto si adatti perfettamente al coperchio.
Passaggio 3: saldatura
Misuro tutti i fili in modo che non siano troppo lunghi, li taglio e spello l'estremità. Quindi, collego tutti i fili alle parti usando un saldatore. Uso anche tubi termoretraibili. Assicurati di inserirli (allentati) sul cavo prima di collegare il cavo a una parte.
Le parti che ho saldato sono:
- Pin del connettore ad angolo di 90 gradi su Arduino
- Pin del connettore ad angolo di 90 gradi sulla tastiera
- filo ai LED
- resistori su PCB
- filo dall'altoparlante al PCB
- pulsante di accensione
Passaggio 4: stampa 3D di tutte le parti
Ho progettato l'intera scatola e tutto con essa in Autodesk Fusion 360. Mi ci è voluto molto tempo perché volevo che tutto fosse perfettamente come volevo. Il mio primo progetto aveva l'Arduino sul fondo, ma questo progetto finale ha tutto all'interno del coperchio. All'interno del coperchio sono presenti dei fori predisposti per il fissaggio del tutto con viti (M3).
Per stampare le parti, utilizzo una Tronxy P802M (simile a una Prusa i3) con un letto di 200 x 200 x 220. Ho affettato gli STL utilizzando Ultimaker Cura. Ho effettuato un'esportazione delle impostazioni che ho usato per Cura. Puoi scaricare il mio profilo Cura qui.
Ho anche caricato i miei STL qui. Ce ne sono quattro, la scatola stessa, il coperchio, il coperchio del coperchio e la manopola sul coperchio. Attenzione: la scatola stessa mi ha impiegato più di 24 ore per stampare!
Passaggio 5: caricare il codice
Poiché sto ancora decidendo se portare o meno il B-Safe in produzione reale, ho deciso di inserire qui solo un file.hex precompilato. Questo file.hex è completamente funzionante e pronto per essere caricato nel tuo Arduino.
Il file.hex precompilato ha un codice PIN "9503"
Se desideri un codice PIN personalizzato, scrivimi e ti invierò un nuovo file.hex con il tuo codice personale.
Passaggio 6: assemblaggio di tutte le parti
L'assemblaggio è, a causa del design, abbastanza facile. La tastiera e l'altoparlante si adattano perfettamente al coperchio. Uso alcune vecchie viti (molto minuscole) di un vecchio telecomando per fissare la tastiera al coperchio.
L'Arduino Leonardo e il pezzo di PCB sono fissati con viti M3.
Puoi usare un pezzo di filamento (filo di stampa 3D) per fissare il coperchio alla scatola stessa. I fori nel coperchio e nella scatola sono di 2 millimetri e il filamento è di 1,75 millimetri, quindi si adatta perfettamente!
La batteria va senza fissarla nel coperchio. A causa del coperchio e del quadrato immerso nel coperchio, la batteria non si muoverà quando si mette il coperchio. Lo stesso vale per l'altoparlante e il pulsante di accensione/spegnimento. Anche questi non sono protetti nel coperchio.
L'unica cosa incollata sono i LED, ma questa è solo una precauzione per evitare che escano quando li spingi verso l'esterno.
Per il cablaggio dell'Arduino vengono utilizzati i seguenti pin:
- Arduino digitale da 0 a 7; Tastierino da 1 a 8
- Arduino digitale 8; LED rosso
- Arduino digitale 9; LED verde
- Arduino digitale 12; altoparlante
- Arduino SCL; MPU5060 SCL
- Arduino SDA; MPU5060 SDA
- Arduino 5V; MPU5060 VCC
- Arduino GND; GND su PCB piccolo
- Arduino GND; Batteria da 9V
- Arduino VIN; Batteria da 9V
Il motivo per cui non ho usato una serratura elettronica è perché non sono riuscito a trovare una serratura elettronica abbastanza piccola e forte da far funzionare questo progetto. Questo è nella mia lista di "modifiche per miglioramenti" (passaggio 8)
Passaggio 7: vai in spiaggia
La scatola è ora finita e assemblata. Ora è il momento di andare in spiaggia!
Piccole istruzioni su come funziona:
- Apri la scatola (sbloccata) e metti dentro le tue cose importanti
- Chiudi, chiudi a chiave la scatola e prendi la chiave
- Metti la scatola nella posizione in cui vuoi che sia
- Premere il pulsante asterisco (*) - La scatola è ora armata
- vai a nuotare
-
Prendi la scatola e inserisci il tuo pin
Se premi la password sbagliata, puoi usare il tasto cancelletto (#) per ricominciare da capo
- Sblocca la scatola usando la tua chiave
Questo è tutto! Divertiti !!
Passaggio 8: modifiche per il miglioramento
Come ogni progetto, un buon progetto non è mai veramente finito. (Anche se penso che sia un ottimo progetto:P) Ecco perché sto scrivendo, (mentre realizzo questo progetto), un elenco di miglioramenti di seguito:
- codice Arduino migliore
- cambia la serratura con una serratura elettronica invece che con una meccanica
- possibilità di cambiare manuale pincode (con codice Arduino ed EEPROM)
- rendere più facile il coperchio della batteria per sostituire la batteria
- far funzionare l'altoparlante a più di 5V utilizzando un transistor "TIP120"
- sostituire l'Arduino Leonardo con un Arduino Nano
Se hai altri miglioramenti da aggiungere, per favore fammi sapere!
Secondo classificato al concorso Sensori
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