สร้างระบบความปลอดภัย SafeLock โดยใช้ Arduino MEGA: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

สวัสดีทุกคน…

ก่อนอื่น ฉันเป็นแฟนตัวยงของชุมชน Instructables และทุกคนที่อัปโหลด Instructables ของพวกเขาที่นี่ ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจเผยแพร่ Instructable ของตัวเองในวันหนึ่ง

มาหาคุณที่นี่ด้วย "ระบบความปลอดภัยดิจิทัล SafeLock ดิจิทัลที่สอนได้โดยใช้ Arduino MEGA"

อยู่มาวันหนึ่งขณะที่ฉันกำลังเรียนรู้ Arduino และทำแบบฝึกหัดต่างๆ ต่อไป ฉันคิดว่าจะทำตัวเองให้เป็นระบบที่ใช้งานได้จริงในโลกแห่งความเป็นจริง ดังนั้นฉันจึงคิดว่าจะสร้างระบบล็อคความปลอดภัยโดยใช้มัน เนื่องจากอาจมีประโยชน์กับฉันในแอปพลิเคชันต่างๆ อย่างแรกเลย สิ่งที่ฉันทำคือค้นหาบทเรียนออนไลน์แบบสำเร็จรูปเพื่อทำแบบเดียวกัน ฉันผ่านพวกเขาค่อนข้างมาก แต่สิ่งที่ผมเห็นมีไม่กี่อย่างที่ง่ายสำหรับมือใหม่จะง่ายกว่ามาก ฉันหมายความว่าพวกเขาบอกว่าคุณแค่ให้รหัสผ่านแก้ไขในรหัสของคุณ และมีเพียงค่าเดียวเท่านั้นที่จะเป็นรหัสผ่านของคุณตลอดเวลา เว้นแต่คุณจะเปลี่ยนรหัสและอัปโหลดอีกครั้ง บางคนใช้การสื่อสารแบบ I2C แต่ถ้าบางคนต้องการสร้างมันด้วยการเชื่อมต่อที่เรียบง่ายและไม่ใช้ I2C…? อย่างไรก็ตาม การสื่อสารแบบ I2C นั้นมีประสิทธิภาพมากกว่า แต่หากคิดจากมุมมองของคนที่ยังไม่รู้จักก็อาจจะล้มเลิกความคิดที่จะทำโปรเจ็กต์ได้ นอกจากนี้ หลายโครงการเพิ่งใช้ LCD, ปุ่มกด & LED เพื่อแสดงว่าใช้งานได้ เพียงป้อนรหัสผ่านและเปิด ดังนั้นนี่จึงค่อนข้างง่ายหรือซับซ้อนกว่านั้น แต่ถ้าใครต้องการระบบรักษาความปลอดภัยที่ง่ายต่อการสร้างและมีคุณสมบัติครบถ้วนในการทำงาน มาดูขั้นตอนเพื่อดูจุดบวกของมัน…

ขั้นตอนที่ 1: นี่คือสิ่งที่ฉันทำ

ฉันทำงานเพื่อสร้างระบบรักษาความปลอดภัยที่เรียบง่ายซึ่งมีคุณลักษณะมากมายเพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ฉันมีระบบนี้ซึ่งเหนือกว่าสำหรับหลาย ๆ ระบบที่พร้อมใช้งาน มีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

1. เมื่ออัปโหลดรหัสแล้ว จะทักทายและขอให้เจ้าของตั้งรหัสผ่านเป็นครั้งแรก ดังนั้นเจ้าของสามารถตั้งรหัสผ่าน 8 หลักใดก็ได้ที่เขาเห็นว่าเหมาะสม เมื่อตั้งรหัสผ่านแล้ว ระบบจะแสดงว่าตั้งรหัสผ่านแล้วและไฟ LED สีฟ้าจะกะพริบ นอกจากนี้ มันจะแจ้งเตือนโดยใช้เสียงเตือนที่ส่งเสียงบี๊บสองสามวินาที

2. เมื่อตั้งค่าแล้ว t จะถามหารหัสผ่านอย่างต่อเนื่อง ในสถานะล็อก ดังนั้นหากจำเป็นต้องป้อนบุคคลนั้นจะต้องป้อนรหัสผ่าน 8 หลัก หากเขา/เธอป้อนรหัสผ่านถูกต้อง ระบบจะทักทายและต้อนรับด้วยการแสดงรหัสผ่านบนหน้าจอและไฟ LED สีเขียวจะกะพริบในขณะที่ข้อความปรากฏขึ้น ออดจะแจ้งเตือนแบบเดียวกันโดยส่งเสียงบี๊บ ในขณะที่ไฟ LED เปิดอยู่ ประตูจึงเปิดออก

3. สมมติว่ามีบุคคลที่ไม่รู้จักพยายามเข้ามาในห้อง ดังนั้นเขาจึงเริ่มสับสนกับกุญแจของแผงปุ่มกดของเรา กว่าเมื่อเขาป้อนองค์ประกอบรหัสผ่านแบบสุ่มหรือไม่จำเป็น LCD จะแสดงข้อความของคีย์ไม่ถูกต้องและกะพริบไฟ LED สีแดง นอกจากนี้ ออดเตือนสำหรับรายการเท็จโดยการส่งเสียงบี๊บ

4. คุณลักษณะก่อนหน้านี้อาจช่วยบุคคลที่ถูกต้องได้หากเขาป้อนรหัสอื่น ๆ ในระหว่างที่พิมพ์รหัสผ่าน ช่วยเขาโดยแจ้งว่ารหัสไม่ถูกต้องและเขาต้องจำไว้

5. หากผู้ใช้รายใดป้อนรหัสผ่านไม่ถูกต้องสามครั้ง เขาจะถูกเตือนว่ารหัสผ่านไม่ถูกต้องทั้งสามครั้ง นอกจากนี้ หลังจากพยายามสามครั้ง จอ LCD จะแสดงว่าถึงขีดจำกัดการลองสูงสุดแล้ว ดังนั้นตอนนี้ ผู้ใช้ต้องรอหนึ่งนาทีเพื่อลองป้อนรหัสผ่านอีกครั้ง สิ่งนี้จะได้รับแจ้งโดยไฟ LED สีแดงกะพริบตลอดเวลาและเสียงบี๊บจากออดเป็นเวลาหนึ่งนาที หลังจากนั้น ผู้ใช้จะได้รับอนุญาตให้ลองอีกครั้งหลังจากผ่านไป 1 นาที

6. นอกจากนี้ หากจำเป็นต้องเปลี่ยนรหัสผ่าน id ทั้งหมดที่จำเป็นคือการกดสวิตช์รีเซ็ต ซึ่งจะขอให้ตั้งรหัสผ่านอีกครั้ง

ดังนั้นจึงมีคุณสมบัติมากมายที่จะทำงานในแบบที่ผู้ใช้ต้องการ…

มาต่อกันที่ส่วนของ it's MAKING…!!

ขั้นตอนที่ 2: เครื่องมือและส่วนประกอบ

ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่คุณต้องการคือ: ·

• Arduino MEGA 2560 (สมองและหน่วยความจำ)
• สาย USB (เชื่อมต่อ PC และ Arduino เพื่ออัปโหลดรหัส)
• จอ LCD ขนาด 16 x 2 (ฉันใช้ JHD 162A)
• ปุ่มกด 4 x 4 (อุปกรณ์อินพุต)
• 1 x เขียงหั่นขนม (ซึ่งมีการเชื่อมต่อทั้งหมด)
• Rgb LED (อันที่ใช้ที่นี่เป็นขั้วบวกทั่วไป)
• ลำโพง Piezoelectric / Buzzer (เพื่อแจ้งเตือนและเตือน)
• 10K potentiometer / trim pot (ตั้งค่า LED สำหรับ LCD)
• ตัวต้านทาน 1 x 270 โอห์ม (ป้องกันไม่ให้ LED ไหม้…)
• ตัวต้านทาน 2 x 150 โอห์ม
• สายจัมเปอร์ชาย-ชาย

วัสดุทั้งหมดที่ใช้หาได้ง่ายในร้านค้าออนไลน์ แม้แต่พวกคุณส่วนใหญ่ที่เป็นนักประดิษฐ์ที่เกินบรรยายก็อาจมีอยู่แล้ว อย่างไรก็ตาม หากคุณพบปัญหาในการค้นหาทางออนไลน์ โปรดแสดงความคิดเห็นด้านล่าง ฉันจะแนะนำคุณอย่างแน่นอนว่าจะรับที่ไหน

ดังนั้นหลังจากที่ได้ชิ้นส่วนทั้งหมดของเราบนโต๊ะทำงานแล้ว เรามาเริ่มขั้นตอนการผลิตกัน

ขั้นตอนที่ 3: การเดินสายไฟและการประกอบวงจร

ขั้นแรกให้ดูแผนภาพวงจรของทั้งระบบซึ่งมีอยู่ในภาพที่แนบ นอกจากนี้ ฉันจะให้การเชื่อมต่อพินทั้งหมดที่นี่ เพื่อไม่ให้คุณสับสนและสับสนในกระบวนการนี้ เนื่องจากอาจส่งผลให้ทำงานไม่ถูกต้องหรือไม่ทำงาน

เดินสาย LCD

ขา LCD: ขา Arduino

1 >> GND

2 >> +5V

3 >> หมุดรองหม้อ A

4 >> 1

5 >> GND

6 >> 2

11 >> 4

12 >> 5

13 >> 6

14 >> 7

15 >> +5V

16 >> GND

การเดินสายไฟ Trimpot

ขา A >> ขา LCD 3

พิน B >> GND

พิน C >> +5V

เดินสายปุ่มกด

ขาปุ่มกด: Arduino Pin

1 >> 52

2 >> 50

3 >> 48

4 >> 46

5 >> 53

6 >> 51

7 >> 49

8 >> 47

การเดินสายออด

+VE พิน >> พิน Arduino 30

-VE พิน >> GND

สายไฟ RGB LED (RGB ขั้วบวกทั่วไป)

RGB พิน 1 >> R 270-ohm >> พิน Arduino 40

RGB พิน 2 >> +5V

RGB พิน 3 >> R 150 โอห์ม >> พิน Arduino 42

RGB พิน 4 >> R 150 โอห์ม >> พิน Arduino 41

หากคุณกำลังใช้ RGB แคโทดทั่วไปในวงจรของคุณ ให้เชื่อมต่อพิน RGB 2 >> GND แทนพิน GND

ภาพด้านล่างแสดงการเดินสายทีละขั้นตอนของแต่ละส่วนประกอบ

อย่างไรก็ตาม ฉันขอแนะนำให้คุณอ้างอิงถึงแผ่นข้อมูลของส่วนประกอบของคุณหนึ่งครั้ง เพื่อจะได้ทราบถึงการทำงานของแต่ละพินของส่วนประกอบ บางครั้งอาจเป็นไปได้ว่าส่วนประกอบเดียวกันที่ผลิตโดยบริษัทอื่นจะมีรูปแบบ PIN ที่แตกต่างกัน ดังนั้นควรตรวจสอบให้ดีเสียก่อนแล้วจึงเดินสายตามนั้น

เมื่อเดินสายเสร็จแล้ว ไปที่ส่วนการเขียนโปรแกรมในขั้นตอนต่อไป

ขั้นตอนที่ 4: การเข้ารหัสและการอัปโหลดระบบของเรา

ฉันได้แนบไฟล์รหัสที่นี่ รับรหัสสำหรับใช้งานในระบบวงจรของคุณ เมื่อคุณดาวน์โหลดแล้ว ให้ทำการเปลี่ยนแปลงใดๆ ที่คุณต้องการ จากนั้นคอมไพล์และอัปโหลดลงในวงจร Arduino ของคุณ

นอกจากนี้ สิ่งหนึ่งที่ฉันต้องการแจ้งให้คุณทราบที่นี่คือ RGB ที่ฉันใช้คือแอโนดทั่วไป เรืองแสงเมื่ออยู่ในสถานะต่ำและไม่เรืองแสงหากอยู่ในสถานะสูง แต่ถ้าคุณใช้ RGB แคโทดทั่วไป แคโทดจะเรืองแสงเมื่อสถานะเอาต์พุตสูง และจะไม่เรืองแสงเมื่อสถานะเอาต์พุตต่ำ

ฉันยังแนบรูปภาพด้านล่างของโค้ดที่คอมไพล์และอัปโหลดสำเร็จแล้ว

โอเค ไม่ต้องรอ มาดูระบบรักษาความปลอดภัยของเราทำงานกัน

ขั้นตอนที่ 5: การทำงานของระบบ SafeLock

• เมื่ออัปโหลดรหัสสำเร็จ หน้าจอจะแสดงข้อความต้อนรับกับเจ้าของว่า “สวัสดี… (ชื่อเจ้าของ)”
• จากนั้นระบบจะขอให้ตั้งรหัสผ่าน (ซึ่งเป็นรหัสผ่าน 8 หลักที่คุณต้องป้อน)
• เมื่อตั้งค่าแล้ว หน้าจอ LCD จะแสดงข้อความว่า "ตั้งรหัสผ่าน (ไอคอนยกนิ้วให้)" นอกจากนี้ RGB จะเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินกะพริบและออดจะส่งเสียงบี๊บขัดจังหวะชั่วขณะหนึ่ง
• เมื่อตั้งค่าแล้ว ผู้ใช้สามารถติดตั้งระบบได้ทุกที่
• ตอนนี้ การแสดงผลเริ่มต้นบน LCD จะขอรหัสผ่านโดยแสดง”Enter 8-digit password”
• ผู้ที่ต้องการป้อนก่อนต้องพิมพ์รหัสผ่านที่ถูกต้อง
• หากบุคคลป้อนรหัสผ่านที่ถูกต้อง หน้าจอ LCD จะแจ้งพร้อมข้อความทักทายและข้อความต้อนรับว่า "ยินดีต้อนรับบนเรือ" นอกจากนี้ RGB จะเปลี่ยนเป็นสีเขียวกะพริบและส่งเสียงบี๊บต่อเนื่องเป็นระยะเวลาหนึ่ง ดังนั้นล็อคจะเปิดขึ้น
• จะเกิดอะไรขึ้นหากบุคคลป้อนรหัสผิดหรือพิมพ์ผิด ???
• ดังนั้น หากป้อนรหัสรหัสผ่านผิด หน้าจอ LCD จะแสดง "ขออภัย คีย์ไม่ถูกต้อง" และ RGB จะเปลี่ยนเป็นสีแดงกะพริบและเสียงบี๊บจะส่งเสียงเตือนสั้นๆ
• ที่นี่ สิ่งหนึ่งที่ต้องคำนึงถึงคือ รหัสจะตรวจสอบการป้อนคีย์แต่ละรายการ ไม่ใช่เฉพาะรหัสผ่านทั้งหมดในครั้งเดียว ดังนั้นหากผู้ใช้ป้อนคีย์ที่ถูกต้องแล้วลืมคีย์ถัดไป พิมพ์อย่างอื่น เขาก็จะได้รับคำเตือนสำหรับคีย์เดียวกัน ซึ่งจะช่วยเขาในการกู้คืนรหัสผ่านและลองอีกครั้ง จนกว่าจะป้อนค่ารหัสผ่านที่ถูกต้อง ล็อคไม่เปิดขึ้น
• แต่ถ้าผู้ต้องเข้าไม่ใช่ผู้มีอำนาจล่ะ??? ดังนั้น เขาอาจพยายามสร้างรายการรหัสผ่านแบบสุ่ม ดังนั้นทุกครั้งที่เขากดแป้นผิด ๆ มันจะแสดงว่ามันไม่ถูกต้อง แต่มันไม่ควรดำเนินต่อไปตลอดกาล ทั้งเขาควรจะสามารถลองป้อนรหัสผ่านแต่ละรายการที่เป็นไปได้ถูกต้อง… ดังนั้น หลังจากสามรายการที่ไม่ถูกต้อง ระบบจะหยุดรับรายการเพิ่มเติมและแจ้งพร้อมข้อความว่า "คุณได้ลองเกินขีดจำกัดสูงสุดแล้ว", " โปรดลองหลังจาก 1 นาที” ดังนั้น เป็นเวลา 1 นาที ไฟ LED จะให้ความถี่สูงสีแดงกะพริบตลอดเวลา และเสียงบี๊บจะดังขึ้นอย่างต่อเนื่อง ดังนั้น บุคคลที่เกี่ยวข้องหรือเจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัยอาจรู้ว่ามีคนไม่รู้จักอยู่ หรือมีคนพยายามละเมิดระบบและเข้ามา
• หลังจากผ่านไป 1 นาที เครื่องจะกลับสู่ตำแหน่งเริ่มต้นของการขอรหัสผ่าน
• หากผู้ใช้ต้องการรีเซ็ตหรือเปลี่ยนรหัสผ่าน ผู้ใช้ไม่ต้องเขียนรหัสระบบอีก ทั้งหมดที่เขาต้องทำคือเพียงแค่กดปุ่มรีเซ็ตบน Arduino และระบบจะขอให้ผู้ใช้ตั้งรหัสผ่านใหม่อีกครั้ง
• ขั้นตอนการทำงานของระบบนี้แนบมาในลิงก์ YouTube ที่กล่าวถึง:

ระบบ SafeLock ทำงานและทำความเข้าใจ

ขั้นตอนที่ 6: เสร็จสิ้น

ตกลง ฉันหวังว่าฉันจะแนะนำคุณได้ดีกับผู้คนในการสร้างระบบรักษาความปลอดภัยนี้

มันไม่ง่ายและเต็มไปด้วยคุณสมบัติทั้งหมดที่จำเป็นเพื่อให้ใช้งานได้ในอินสแตนซ์ความปลอดภัยต่างๆ ของเราหรือไม่

สามารถใช้เป็นตัวล็อคประตู ล็อคตู้ ล็อคเคส หรือแม้แต่ในที่ทำงานของเรา

ดังนั้น อย่าเพิ่งนั่งตรงนั้น ไปรับส่วนประกอบของคุณ ทำตามคำแนะนำเหล่านี้ และทำความคุ้นเคยกับระบบความปลอดภัยที่ยอดเยี่ยมและเรียบง่ายนี้