Magnetic Smart Lock พร้อม Secret Knock, เซ็นเซอร์ IR และเว็บแอป: 7 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

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

หากคุณชอบโครงการนี้ โปรดติดตามฉันบน Instagram และ YouTube

ในโครงการนี้ ฉันจะสร้างล็อคแม่เหล็กสำหรับโฮมออฟฟิศของฉัน ซึ่งจะเปิดขึ้นหากคุณรู้ความลับ โอ้…และมันจะมีเคล็ดลับเพิ่มเติมอีกสองสามอย่าง

ตัวล็อคแบบแม่เหล็กมีอยู่ทั่วไปในอาคารสำนักงาน และสามารถซื้อชุดอุปกรณ์ทางออนไลน์ได้อย่างง่ายดาย อย่างไรก็ตาม ฉันต้องการสร้างการตั้งค่าแบบกำหนดเอง รู้สึกว่าสิ่งนี้จะถูกติดตั้งที่ประตูภายในบ้านของฉัน

ในขั้นต้นจะมีสามวิธีในการเปิดประตู: เซ็นเซอร์ IR ที่ด้านใน, เว็บแอป และตัวแปลงสัญญาณแบบเพียโซที่สามารถตรวจจับการสั่นสะเทือนที่ประตูได้

อะไหล่ (ลิงค์พันธมิตร)

• แม่เหล็กไฟฟ้า 49 มม.:
• Perfboard:
• บอร์ดพัฒนา ESP8266:
• N-Channel MOSFET:
• ตัวแปลงสัญญาณ Piezo:
• IR Proximity Sensor (นี่ไม่ใช่อันที่ฉันใช้ แต่ฉันจะได้รับและเรียกใช้จาก PSU):
• โมดูลเครื่องขยายเสียงปฏิบัติการ:
• 2 ไดโอด
• ตัวต้านทาน 10K
• แผ่นเหล็ก
• วงเล็บพิมพ์ 3 มิติ
• กล่องอิเล็กทรอนิกส์ที่พิมพ์ 3 มิติ
• ฝาครอบเซนเซอร์พิมพ์ 3 มิติ

รหัสไมโครคอนโทรลเลอร์และแผนภาพการเดินสายไฟ:https://github.com/calebrewer/secret-knock-magne…

รหัสเว็บแอป:

โมเดล 3 มิติ

ขายึดแม่เหล็กไฟฟ้า 49 มม.: https://codepen.io/calebrewer/pen/dJKBmw ฝาครอบเซ็นเซอร์/ฝาครอบ:

กล่องโครงการ:

ขั้นตอนที่ 1: วงจร

โดยทั่วไปแล้ว บอร์ด ESP8266 dev จะใช้ไฟ 9 โวลต์จากแหล่งจ่ายไฟไปยังตัวควบคุมออนบอร์ด ค่าบวกจากแหล่งจ่ายไฟไปที่แม่เหล็กและพื้นดินไปที่แหล่งกำเนิดบนมอสเฟต ท่อระบายน้ำจากเฟตไปที่แม่เหล็ก และเกตบน FET ถูกเปิดโดยพิน 5 บนไมโครคอนโทรลเลอร์ ซึ่งช่วยให้ 9v ไหลไปยังแม่เหล็กเมื่อเปิดหมุด opamp รับสัญญาณแอนะล็อกจากทรานสดิวเซอร์ ขยายสัญญาณ และส่งไปยังพินแอนะล็อก เซ็นเซอร์ IR ส่งสัญญาณดิจิตอล (หรืออีกนัยหนึ่งคือเปิดหรือปิด) เพื่อพิน 14 opamp และเซ็นเซอร์ IR ทั้งคู่ได้รับพลังงาน 3.3v จากไมโครคอนโทรลเลอร์ โอ้และทุกอย่างได้รับการต่อสายดิน ฉันพบว่าการใช้ 9v แทนแม่เหล็กระดับ 12v ช่วยให้วิ่งได้เย็นขึ้น ในขณะที่ยังคงแข็งแรงอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ฉันใช้แผ่นเหล็กหนานั้น นอกจากนี้ตัวควบคุมบนไมโครคอนโทรลเลอร์ไม่สามารถจัดการได้มากกว่า 9v คุณจะต้องเพิ่มตัวต้านทานและไดโอดที่แสดงไว้ในแผนภาพ

ฉันต้องการทราบที่นี่ว่าขึ้นอยู่กับว่าคุณกำลังวางเซ็นเซอร์การสั่นสะเทือนแบบเพียโซและความยาวของสายไฟ คุณอาจไม่จำเป็นต้องใช้ op-amp คุณสามารถเรียกใช้วงแหวนรอบนอกของเซ็นเซอร์กับกราวด์และอีกสายหนึ่งไปยังอินพุตแบบอะนาล็อกโดยมีตัวต้านทาน 1M ระหว่างสายไฟ op amp เป็นเพียงการขยายเสียงเดียว

ขั้นตอนที่ 2: รหัสไมโครคอนโทรลเลอร์

โดยปกติ Arduino จะถูกใช้สำหรับโครงการเช่นนี้ แต่ฉันจะต่อต้านเมล็ดพืชที่นี่และใช้เฟิร์มแวร์ชื่อ Espruino ซึ่งช่วยให้คุณเรียกใช้จาวาสคริปต์บนไมโครคอนโทรลเลอร์ได้ หากคุณสงสัย ฉันได้ดูวิดีโอทั้งหมดเกี่ยวกับการแฟลชบอร์ด Node MCU ESP8266 dev ด้วย Espruino คุณควรตรวจสอบออก.

ดูรหัสบน GitHub

ที่ด้านบน ฉันตั้งค่าคงที่บางอย่าง เช่น พินคืออะไร ใช้และลำดับการจับเวลาเป็นมิลลิวินาทีสำหรับการเคาะแบบลับๆ นี่คือช่วงเวลาระหว่างการเคาะแต่ละครั้ง ฉันยังตั้งค่าฟังก์ชันสำหรับการปลดล็อกและล็อคประตู ตลอดจนตรวจสอบการเคาะที่ถูกต้อง เมื่อบอร์ดเริ่มทำงาน มันจะเชื่อมต่อกับ wifi และสร้างเว็บเซิร์ฟเวอร์ที่สามารถรับคำสั่งควบคุมประตูได้ นาฬิกาถูกตั้งค่าไว้ที่พินที่เชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ IR ดังนั้นฟังก์ชันปลดล็อคจะทำงานเมื่อเซ็นเซอร์ถูกสะดุด เท่าที่เซ็นเซอร์การสั่นสะเทือนทำงาน… ช่วงเวลาเริ่มต้นที่อ่านพินอะนาล็อกที่เซ็นเซอร์การสั่นสะเทือนเชื่อมต่อกับทุก ๆ มิลลิวินาที และหากสัญญาณอยู่เหนือเกณฑ์ที่ตั้งไว้ เวลาจะถูกจับ หากมีการสั่นสะเทือนเพียงพอ ระบบจะเรียกใช้ฟังก์ชันที่ตรวจสอบว่าเวลาที่จับได้ตรงกับเวลาลับใกล้เพียงพอหรือไม่ ถ้าพวกเขาทำ มันจะเปิดประตู

ขั้นตอนที่ 3: การควบคุมเว็บแอป

รหัสเว็บแอป

เว็บแอปเป็นเพียงหน้าเว็บที่มีจาวาสคริปต์บางตัวที่ส่งคำสั่งไปยังเว็บเซิร์ฟเวอร์ที่เราสร้างขึ้นบนไมโครคอนโทรลเลอร์ ฉันทำให้เป็นเว็บไซต์แบบคงที่บน AWS S3 และบันทึกลงในหน้าจอหลักของโทรศัพท์ของฉัน ตอนนี้ฉันสามารถปลดล็อคประตู ล็อคประตู หรือปล่อยให้มันปลดล็อคได้ นอกจากนี้ยังสามารถรักษาความปลอดภัยของแอพและตั้งค่าเครือข่ายของฉัน เพื่อให้ฉันสามารถใช้งานแบบฟอร์มประตูได้ทุกที่ด้วยการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต

คุณจะต้องเปลี่ยนที่อยู่ IP ที่ใช้ในรหัสเป็นที่อยู่สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณ ฉันทำให้เราเตอร์ของฉันสงวน IP ดังนั้นมันจะไม่เปลี่ยนแปลง

ขั้นตอนที่ 4: ขายึดแม่เหล็กไฟฟ้า

ฉันไปที่ Fusion 360 และสร้างโครงยึดเพื่อให้พอดีกับขนาดของแม่เหล็กไฟฟ้า 49 มม. นี่คือลิงค์ไปยังรุ่น จากนั้นฉันก็ส่งไปที่เครื่องพิมพ์ 3 มิติ เมื่อกระบวนการที่ยาวนานอย่างน่าอัศจรรย์เสร็จสิ้น ฉันจึงทาสีไพรเมอร์ ขัดเศษขยะออก แล้วทาด้วยสีขาว

ขั้นตอนที่ 5: ติดตั้งแม่เหล็กและเพลท

เพื่อให้แน่ใจว่าแม่เหล็กจะเข้าแถวบนแผ่นเหล็กอย่างถูกต้อง ฉันปิดแผ่นด้วยเทปสีน้ำเงิน ลากเส้นยึดลงไป จากนั้นจึงทำการตลาดว่าควรเจาะรูตรงไหน

เมื่อเจาะผ่านโลหะแข็ง คุณควรเริ่มต้นด้วยสิ่งเล็กๆ น้อยๆ และค่อยๆ ไต่ระดับขึ้นไป ใช้น้ำมันหล่อลื่นดอกสว่านด้วย

ฉันมีประตูที่เป็นโพรง ฉันจึงใช้สลักล็อกเข้าไปจนสุด และใส่แหวนรองขนาดใหญ่ที่อีกด้านเพื่อให้แน่ใจว่าประตูจะไม่ผ่านเข้าไป

ฉันใช้สกรูไม้เพื่อยึดโครงยึดด้วยแม่เหล็กเข้ากับกรอบ จากนั้นฉันก็บัดกรีลวดเส้นยาวกับลวดบนแม่เหล็ก แล้วลากสายไฟผ่านปลอกสีขาวยาวๆ ข้างในฉันวิ่งลวดไปรอบ ๆ ประตูและลงไปที่กล่องควบคุม

ขั้นตอนที่ 6: กล่องควบคุม

กล่องควบคุมเป็นเพียงกล่องเรียบง่ายสุด ๆ ที่มีฝาปิดที่ฉันจำลองและพิมพ์ออกมา มีรูที่ปลายสั้นทั้งสองข้างเพื่อให้สายไฟไหลผ่านได้ แผงวงจรวางอยู่ข้างใน และไฟ LED ของเซ็นเซอร์ IR จะส่องผ่านรูที่ฉันเจาะที่ด้านข้าง

นี่คือรูปแบบ

ขั้นตอนที่ 7: เซ็นเซอร์สั่นสะเทือน & เสร็จสิ้นโครงการ

ในการต่อเซ็นเซอร์การสั่นสะเทือน ฉันได้ติดลวดยาวอีกชิ้นหนึ่งซึ่งวิ่งผ่านปลอกสีขาว ฉันใช้กาวร้อนติดไว้กับประตู ฉันคลุมเซ็นเซอร์ด้วยฝาปิดที่พิมพ์ 3 มิติเพื่อให้สิ่งต่างๆ ดูสวยงาม

หลังจากนั้นฉันก็บัดกรีสายไฟสำหรับแม่เหล็กและเซ็นเซอร์การสั่นสะเทือนกับสายไฟตามลำดับบนแผงวงจร

หลังจากปิดสลักประตูซึ่งในที่สุดฉันก็ถอดออกทั้งหมดและทำความสะอาดโปรเจ็กต์ก็เสร็จสมบูรณ์!

โปรดดูวิดีโอเพื่อดูว่าโครงการนี้ทำงานอย่างไร

รองชนะเลิศอันดับ 1 ผู้เขียน