Smart Lockbox: 7 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:02

ในคำแนะนำนี้ฉันจะแสดงวิธีสร้างกล่องล็อคอัจฉริยะ

กล่องล็อคนี้ขับเคลื่อนโดย Arduino (UNO) และใช้ RFID และเซอร์โวมอเตอร์เพื่อควบคุมการเข้าถึงในขณะที่ติดตามข้อมูลขาเข้าจากเซ็นเซอร์ต่างๆ ประวัติข้อมูลจะถูกเก็บไว้ในฐานข้อมูล MYSQL ข้อมูลจะแสดงบนเว็บไซต์ที่โฮสต์โดย ราสเบอร์รี่ Pi

ขั้นตอนที่ 1: รายการชิ้นส่วนและวัสดุสำหรับโครงการ

คอมพิวเตอร์/ไมโครคอนโทรลเลอร์:

• Arduino UNO
• ราสเบอร์รี่ Pi 4 รุ่น B

อะไหล่

• เซ็นเซอร์อุณหภูมิ LM35
• GL5537 เซ็นเซอร์ LDR
• เครื่องอ่านเซ็นเซอร์ RFID VMA405 หรือ RC522 พร้อมแท็ก
• MG 996R เซอร์โวมอเตอร์
• สายจัมเปอร์ ดูปองท์ ชาย-หญิง
• สายเขียงหั่นขนม
• ไฟ LED สีแดง
• ไฟ LED สีเขียว
• ออดที่ใช้งานอยู่ 5V
• ตัวต้านทาน 1k Ω (โอห์ม)
• ตัวต้านทาน 2 x 330 Ω(โอห์ม)

ที่อยู่อาศัย

กล่องทำจากวัสดุอะไรก็ได้ ของฉันทำจากกระดาษแข็ง

พิเศษ

ฉันทำสิ่งที่แนบมาด้วยไม้สำหรับเซอร์โวมอเตอร์ (อุปกรณ์เสริม)

ซอฟต์แวร์

Arduino IDE, รหัส Visual Studio - Raspberry Pi พร้อม SSH, MYSQL workbench

สำหรับการประมาณราคา คุณสามารถตรวจสอบไฟล์ BOM

ขั้นตอนที่ 2: วงจรเขียงหั่นขนม

RFID

• Vcc 3.3. V ของ Arduino
• RST ดิจิตอล 9 พิน
• Gnd Gnd ของ Arduino
• มิโซะดิจิตอล 12 พิน
• MOSI ดิจิตอล 11 พิน
• SCK ดิจิตอล 13 พิน
• NSS/SDA ดิจิตอล 10 พิน

เซอร์โวมอเตอร์

• 5V (สีแดง) (+) บนเขียงหั่นขนม
• Gnd (สีน้ำตาล) Gnd บนเขียงหั่นขนม
• PWM (สีส้ม) ดิจิตอล 3 ขา

LM35

• Vin(+) (+) บนเขียงหั่นขนม
• Gnd Gnd บนเขียงหั่นขนม
• Vout อนาล็อก 1 พิน

LDR

• Vin(+) (+) บนเขียงหั่นขนม
• Gnd Gnd บนเขียงหั่นขนมพร้อมตัวต้านทาน 1K โอห์ม
• Vout อนาล็อก 0 พิน

ไฟ LED (สีเขียว)

• Vin(+) ดิจิตอล 4 พินพร้อมตัวต้านทาน 330 โอห์ม
• Gnd Gnd บนเขียงหั่นขนม

ไฟ LED (สีแดง)

• Vin(+) ดิจิตอล 5 พินพร้อมตัวต้านทาน 330 โอห์ม
• Gnd Gnd บนเขียงหั่นขนม

กริ่งที่ใช้งานอยู่

• Vin(+) (+) บนเขียงหั่นขนม
• Gnd Gnd บนเขียงหั่นขนม

Arduino ไปยังเขียงหั่นขนม

• Arduino 5V(+) (+) บนเขียงหั่นขนม
• Arduino Gnd Gnd บนเขียงหั่นขนม

Raspberry Pi เป็น Arduino

จะเชื่อมต่อกับ USB

ขั้นตอนที่ 3: Arduino

การเดินสายไฟของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควรมีลักษณะคล้ายกับภาพด้านบน

ขั้นแรกให้เชื่อมต่อ Arduino กับคอมพิวเตอร์เพื่อตั้งโปรแกรมฮาร์ดแวร์ รหัสหลักจะสามารถดาวน์โหลดได้ที่ด้านล่าง แต่อย่าใช้เลย ขั้นแรกให้ทำตามขั้นตอนด้านล่าง

ห้องสมุด

เราจะใช้ประโยชน์จากห้องสมุด SPI และ MFRC 522 เพื่อทำงานกับเซ็นเซอร์ RFID การทำงานกับ RFID

ดาวน์โหลดห้องสมุด RFID ที่นี่จาก Github ของ miguelbalboa

แตกไฟล์ zip

ใน Arduino IDE ให้ไปที่สเก็ตช์> รวมไลบรารีแล้วเลือกไฟล์ zip ที่คุณเพิ่งดาวน์โหลด

หลังจากที่คุณอัปโหลดไฟล์ zip แล้ว ให้ไปที่สเก็ตช์>รวมไลบรารี>จัดการไลบรารีในตัวจัดการไลบรารี ให้ค้นหา "MFRC522" ควรบอกว่าติดตั้งไลบรารี่แล้ว

การสแกนข้อมูล RFID

ไปที่ file>examples>MFR522>dumpinfo แล้วอัปโหลด/เริ่มโค้ดใน IDE ของคุณ คุณจะเห็นว่าโค้ดมีไลบรารี MFR522.h และ SPI.h ทั้งสองจำเป็นสำหรับ RFID

ตอนนี้เปิดจอภาพอนุกรม (เครื่องมือ>จอภาพอนุกรม) แล้วสแกนตราและการ์ดของคุณจนกว่าข้อมูลทั้งหมดจะแสดง

อย่าลืมเขียน UID เพราะคุณจะต้องใช้

ตอนนี้คุณสามารถดาวน์โหลดรหัสหลัก (Arduino_code_lockbox)ในรหัสหลัก แทนที่รหัสแท็ก UID ของคุณเองด้วยรหัสจากรหัส

หลังจากรัน/อัปโหลดโค้ดใน Arduino IDE แล้ว ให้ทดสอบการสแกน rfid หากใช้งานได้ คุณสามารถถอด Arduino USB ออกจากคอมพิวเตอร์และเชื่อมต่อกับ Raspberry Pi

ขั้นตอนที่ 4: Raspberry Pi

อ่านข้อมูลจาก Arduino ใน Python

ตรวจสอบให้แน่ใจว่า Arduino เชื่อมต่อกับ Raspberry Pi เปิด app.py และเรียกใช้ไฟล์ คุณจะเห็นข้อมูลที่เซ็นเซอร์ได้รับจาก Arduino

หากต้องการอ่านข้อมูล คุณจะต้องใช้ส่วนซีเรียลของรหัส (ดูรูป)

ฐานข้อมูล MYSQLสร้างฐานข้อมูลเพื่อเก็บค่าที่วัดได้ของเซ็นเซอร์ของคุณ สำหรับโครงการนี้ ฉันจะสร้างตารางสำหรับอุณหภูมิ LDR และ RFID

แบ็กเอนด์ Python

เพิ่มเส้นทางหลามและปรับให้เข้ากับฐานข้อมูล MYSQL ของคุณ ส่งข้อมูลเซ็นเซอร์ของคุณไปยังฐานข้อมูลของคุณเอง

ขั้นตอนที่ 5: เว็บไซต์

เค้าโครง

คุณสามารถใช้ไฟล์จาก webr.rarหรือสร้างเว็บไซต์ของคุณเองด้วย html, css

แสดงข้อมูลจากฐานข้อมูล

ใช้จาวาสคริปต์เพื่อรับและแสดงข้อมูลจากฐานข้อมูลไปยังเว็บไซต์ของคุณ

ไลบรารี Chart.js จะใช้เพื่อสร้างกราฟข้อมูล

ขั้นตอนที่ 6: ที่อยู่อาศัย

ภายนอก

สำหรับภายนอกตัวเรือน ฉันติดเทปส่วนต่างๆ เข้าด้วยกัน ส่วนบน ตัดเป็นรูปตัว L ดังนั้นฐานของ L (ด้านขวาของภาพ) จะแน่นขึ้น

สำหรับเซ็นเซอร์ RFID การตัดรูลงในกล่องเป็นทางเลือก ควรจะสแกนผ่านกระดาษแข็งได้หากไม่หนาเกินไป

เซอร์โวมอเตอร์จะถูกติดเทปไว้ด้านนอก ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับว่าคุณวางราสเบอร์รี่ไว้ในกล่องอย่างไร คุณจะต้องเจาะรูเล็กๆ สำหรับต่อสายเคเบิล เช่น USB หรือสายอีเทอร์เน็ต

ภายใน

สำหรับการตกแต่งภายใน ฉันสร้างเลเยอร์เพื่อแยกอุปกรณ์ทั้งสองออกและจัดระเบียบให้เป็นระเบียบมากขึ้น Raspberry Pi จะอยู่ที่ด้านล่างของกล่องและ Arduino พร้อมเขียงหั่นขนมจะอยู่ที่ชั้นบน