Mobiltelefon által vezérelt ujjlenyomat-mágnesszelep-zár az arduino és a hc segítségével

Most az egész világ a COVID 19 tudatában van, és mindenki óvintézkedéseket tesz, ahol csak lehet, hogy megakadályozzák magukat abban, hogy e súlyos betegségben részesüljenek a társadalmi távolságtartás, maszkok viselése, készpénz nélküli tranzakciók használatával, és elkerülik a bármi érintését, hogy megakadályozzák a baktériumok terjedését. A technológia megjelenésével a normál zárak a múlté válnak, és az új biometrikus alapú zárak és az RFID-alapú zárak egyre inkább a mainstream. Ujjlenyomat-alapú zárakat és jelenléti nyilvántartási eszközöket használnak az irodák és kollégiumok többségében is, de manapság nem ajánlatos ezt megtenni a világjárvány miatt, ezért mágnesszelep és vezérlő segítségével ajtózárat fogunk építeni. androidos alkalmazás segítségével Bluetooth-on keresztülhogy egyáltalán ne kelljen megérintenünk az ujjlenyomat-érzékelőt, és csak saját telefonjainkkal vezérelnénk a zárat. Tehát kezdjük.

Szükséges alkatrészek

• 1 × Arduino Nano
• 1 × HC-05 Bluetooth modul
• 1 × mágnesszelep
• 1 × piezoelektromos hangjelző
• 1 × Piros LED 5mm
• 1 × zöld LED 5mm
• 1 × IRF540N N-csatornás MOSFET
• 1 × BC547 NPN tranzisztor
• Ellenállások: 1 × 550Ω, 1 × 2k0Ω, 1 × 220Ω
• 1 × 7805 feszültségszabályozó
• 1 × DC Jack csatlakozó pár
• Perfboard

Mágnesszelep

Egy hagyományos ajtózárnál van egy kulcs a retesz meghúzásához vagy nyomásához, és kézzel kell működtetnünk, de egy mágnesszelepben a retesz automatikusan működtethető, ha feszültséget ad a mágnesszelepen, amely vezérli a reteszt. jelen van a zárban.

A mágnesszelepnek van egy kisfeszültségű mágnestekercse, amely megfelelő feszültség esetén ráhúzza a reteszt az ajtóba, és nyitva marad, amíg a feszültséget nem távolítják el. Tehát a működést úgy vezérelheti, hogy nyomógomb, relé, mikrovezérlők stb. Segítségével szabályozza a neki adott feszültséget. A mágnesszelep-ajtózárakat főleg távoli területeken használják a műveletek automatizálásához, emberi erőfeszítések nélkül.

HC-05 Bluetooth modul

A HC-05 a vezeték nélküli kapcsolat biztosítására szolgál a projektjeihez, így kommunikálhat más mikrovezérlőkkel vagy mobiltelefonjaival és laptopjaival. Könnyedén szabályozhatja a küldött és fogadott adatokat egyszerű androidos alkalmazások segítségével, amelyeket könnyen elkészíthet magának. Két módja van, az első adatmód, amely az adatok átvitele a Bluetooth-eszközre és onnan, a második pedig az AT Parancsok módamely a Bluetooth modul konfigurálására szolgál. Az USART kommunikációval 9600 baud sebességgel kommunikál, így bármely mikrovezérlőhöz csatlakoztathatja, amely támogatja az USART kommunikációt és könnyen csatlakoztatható a táblán elérhető soros portokhoz. Ne feledje, hogy a készüléket 5 V-os tápegységgel kell táplálnia, és a TX-t a mikrovezérlő RX-tűjéhez, az RX-tűt pedig a mikrovezérlő TX-csatlakozójához kell csatlakoztatnia. Használhatja automatizálási alkalmazásokban és vezeték nélküli alkalmazásokban adatrögzítésben és robotikában.

Áramkör a Bluetooth által vezérelt mágnesszelephez

Az alábbiakban bemutatjuk a teljes kapcsolási rajzot, amely bemutatja, hogyan lehet egy mágnesszelepet összekapcsolni és vezérelni egy Arduinóval egy MOSFET-en keresztül.

Amint az az áramköri ábrán látható, a csatlakozások meglehetősen egyszerűek: a HC-05 Bluetooth modult a nano-hoz kell csatlakoztatni az eszköz 5 V tápellátásával történő áramellátásával, és a TX tűt a mikrovezérlő RX tűjéhez és az RX tűt a a mikrovezérlő TX tűje. Hozzá kell adnia egy piros LED-et az Arduino nano energia állapotának megjelenítéséhez, és egy zöld LED-et, amely megmutatja, hogy az ajtó nyitva van-e. Csatlakoztatnia kell egy hangjelzőt is. A könnyebb megértés érdekében az alábbi kapcsolási rajz is látható.

A mágnesszelep vezérléséhez egy vezérlő áramkört kell használnia, amely egy NPN tranzisztort és egy N csatornás MOSFET-et tartalmaz. Az NPN tranzisztort úgy fogjuk vezérelni, hogy a Nano D9 érintkezőjét egy 550 Ohmos ellenállással összekapcsoljuk a tranzisztor alapcsapjával a tranzisztorba áramló áram vezérléséhez. Amikor a D9 csapot magasra húzzák, a tranzisztort bekapcsolják, és a MOSFET kapuját a földre húzzák, kikapcsolva a MOSFET-et, amely kikapcsolja a mágnesszelepet, és amikor a D9 tű alacsony, az NPN tranzisztor ki azt jelenti, hogy a MOSFET GATE-ja 2kOhm felhúzási ellenállással 12V-ra van húzva, hogy bekapcsolja a MOSFET-et és bekapcsolja a mágnesszelepet. Ily módon az 5 V-os Arduino Nano segítségével vezérelheti a mágnesszelep zárat. Nem lehet közvetlenül irányítani az IRF540N MOSFET-et a Nano 5 V-os tűivel, mivel ez nem logikai szintű MOSFET, így nyertt teljesen kapcsolja be vagy ki 5 V-tal a nanóról, ezért a BC547 NPN tranzisztort fogjuk használni a MOSFET vezérléséhez.

A teljes áramkört egy perf táblára forrasztottam, hogy kompakt legyen. Az ötlet egy 3D nyomtatott burkolat megtervezése a zárunk számára, hogy könnyen telepíthető és használható legyen.

Arduino program a mágnesszelep vezérléséhez az ujjlenyomatadatok alapján

A kódot a hivatalos Arduino IDE-re írjuk, ha még nem rendelkezik IDE-vel, le kell töltenie a hivatalos Arduino webhelyről. A kódot úgy kezdjük, hogy deklaráljuk azokat a változókat, amelyeket a kódban használunk a perifériák, például a hangjelző és a led vezérlésére, valamint a mágnesszelep vezérlésére a tranzisztor vezérlésével.

int értéke1; #define led 12 #define bjt 9 #define buzzer 7

Most az Arduino telepítési részéhez érkezve először inicializáljuk az Arduino soros kommunikációját 9600 baud sebességgel. Mivel az Arduino hardvercsapjait használjuk a soros kommunikációhoz, ezért nem kell a sorozatbeli szoftvert használnunk a projektben. Most ki kell jelentenünk azokat a csapokat, amelyeket kimenetekként vagy bemenetként használunk, és meg kell adnunk nekik a kezdeti feltételeket.

Serial.begin (9600); pinMode (bjt, OUTPUT); pinMode (led, OUTPUT); pinMode (hangjelző, OUTPUT); digitalWrite (bjt, HIGH); digitalWrite (led, LOW);

Most a kód hurokfunkciójában olvassuk a HC-05 Bluetooth modulból sorosan érkező adatokat, és ellenőrizzük, hogy megfelelnek-e a lock vagy unlock parancsnak. A programlogikánkban, ha az ujjlenyomatot helyesen ismerik fel, akkor a Bluetooth modul „1” értéket küld, és ha az ujjlenyomatot nem ismeri fel, akkor a Bluetooth modul „0” értéket küld. Ha a Nano által leolvasott érték „1”, akkor az ajtó kinyílik, és egy másodpercig megszólal a hangjelzés, és az ajtó 7 másodpercig nyitva marad. Ezt követően az ajtó ismét bezáródik. Ha az olvasott érték „0”, ami azt jelenti, hogy az ujjlenyomatot nem ismeri fel, a hangjelző egy-egy másodpercig háromszor riaszt, hogy figyelmeztesse a biztonságot.

Serial.println ("Olvasás"); míg (Soros.elérhető () == 0); érték1 = Soros.olvasás (); Soros.println (érték1); if (érték1 == 1) {Soros.println ("Feloldás"); digitalWrite (bjt, LOW); digitalWrite (hangjelző, HIGH); digitalWrite (led, HIGH); késés (1000); digitalWrite (hangjelző, LOW); késés (6000); digitalWrite (bjt, HIGH); digitalWrite (led, LOW); } if (érték1 == 0) {digitalWrite (bjt, HIGH); digitalWrite (hangjelző, HIGH); Serial.println ("Zárolás"); késés (1000); digitalWrite (hangjelző, LOW); késés (1000); digitalWrite (hangjelző, HIGH); késés (1000); digitalWrite (hangjelző, LOW); késés (1000); digitalWrite (hangjelző, HIGH); késés (1000); digitalWrite (hangjelző, LOW); }

Android-alkalmazás az ujjlenyomat-adatok olvasásához és az Arduino-hoz történő elküldéshez Bluetooth-on keresztül

Az alkalmazás ehhez a projekthez a Kodular alkalmazás feltalálójának felhasználásával készült. Az alkalmazás létrehozása a Kodular segítségével nagyon egyszerű; alkalmazásokat készíthet a blokkok egyesítésével a projekt folyamatábra szerint.

Alkalmazás létrehozásához a Kodular segítségével keresse meg a Kodular.io webhelyet, és hozzon létre egy fiókot, ha még nincs, jelentkezzen be fiókjába, majd kattintson az „ Alkalmazások létrehozása” lehetőségre.

Ezt követően a Projektek képernyőre kerül. Kattintson a " Projekt létrehozása" gombra egy projekt létrehozásához.

Nevezze el az alkalmazást, majd kattintson a " Befejezés " gombra. A projekt létrejön, és a projekt Tervező oldalára kerül. Most a Tervező oldalon adja hozzá ezt a négy komponenst a Komponensek palettájából az alkalmazás elrendezésének létrehozásához: Bluetooth kliens, ujjlenyomat, listaválasztó és kép gomb. A listaválasztó és a gomb megtalálható a „ Felhasználói felület” részben, míg az ujjlenyomat és a Bluetooth az „ Érzékelők ” és a „ Kapcsolatok ” menüpontok közül választható ki.

A képernyő tulajdonságai megváltoztathatók az egyes blokkok tulajdonságainak megváltoztatásával.

Ezt követően lépjen a " Blocks " képernyőre, hogy az alkalmazást a blokkok segítségével építse fel.

Most görgessen lefelé, kattintson a ' List_Picker1' elemre, és húzza az első kódblokkot a képen látható módon:

A következő lépésben kattintson a "Vezérlés" blokkra, majd húzza az első kódblokkot a Viewer képernyőn.

Ezt követően lépjen a ' Bluetooth_client1' blokkhoz, és válassza ki a ' Bluetooth_client.connect' kódblokkot.

Ezután lépjen a ' List_Picker' blokkhoz, és válassza ki a ' Selection code block ' elemet az alábbi képen látható módon.

Most a következő lépésben lépjen ismét a " List_Picker" blokkba, és válassza ki a " List_Picker " elemet. Szöveg - kód blokk az alábbi képen látható módon.

Ezt követően lépjen a 'Szöveg' blokkhoz, és válassza ki az első kódblokkot.

Ezzel elkészült az első kódblokk. Három további kódblokkot kell létrehoznunk az Android telefon ujjlenyomat-érzékelőjének felhívásához és az ujjlenyomat hitelesítéséhez. A teljes kódblokk az alábbi képen látható. Ezzel a képpel csatlakozhat a többi kódblokkhoz.

Ha az összes blokk össze van kötve, exportálja az .apk fájlt a laptopjára, vagy közvetlenül exportálhatja az apk-t a telefonjára a QR-kód segítségével. Az alkalmazás .aia és .apk fájlja letölthető az alábbi linkről.

• Töltse le az Android alkalmazást a mágnesszelep vezérléséhez az Arduino segítségével

3D nyomtatott ház a biometrikus alapú zárhoz

Amint azt korábban említettük, létrehoztunk egy 3D-s modellt a tökéletes tábla és a mágnesszelep reteszelésének egy szép kis burkolatba történő összeállításához. A szeletelő szoftverre helyezett modell az alábbiakban látható.

Ha azonos méretű perf táblát és mágnesszelepet használ, akkor ugyanazt a házat kinyomtathatja az alább megadott STL fájlok segítségével. Megtekinthet más, korábban elkészített 3D nyomtatási projekteket is.

STL fájlok a mágnesszelep házhoz

Arduino alapú ujjlenyomat-vezérlésű zár tesztelése

Először le kell töltenie és telepítenie kell az .apk fájlt a telefonjára a zár vezérléséhez. Arduino Nano készülékére is fel kell töltenie a teljes kódot, de a kód feltöltése előtt feltétlenül távolítsa el a TX és az RX gombokat a nanóról. A feltöltés befejezése után telepítse a zárat, majd kapcsolja be a Bluetooth-ot a mobiltelefonján, párosítsa a használt Bluetooth-eszközzel, és nyissa meg az alkalmazást. Most érintse meg az alkalmazás Bluetooth ikonját, és csatlakozzon a Bluetooth eszközhöz, és az alkalmazásban található Bluetooth ikon a zár ikonra vált. Most meg kell érintenie az ujjlenyomat ikont, hogy ellenőrizze az ujjlenyomatot a telefon ujjlenyomat-leolvasójával, és az értéket elküldi az Arduino Nano-nak.

Ez a projekt csak egy alapvető bemutatása azoknak a dolgoknak, amelyeket a telefonjához csatlakoztatott Bluetooth modullal megtehetne. Felépíthet egy egész működő robotot, jelenléti nyilvántartást, alkalmazásvezérelt otthoni automatizálási eszközöket stb., És a lista a fantáziája szerint folytatódik. Interfész-kijelzők segítségével megjelenítheti a helyiségbe belépő személy nevét, vagy hozzáadhat egy kamerát, amely biztonsági okokból rákattint a személy képére. Próbáld ki ezt egyedül, hajts végre néhány változtatást, és ha valaha elakadna valahol, csak ossza meg velünk a megjegyzéseket, és mi segítünk. Még egyszer köszönöm és jó napot kívánok.