Bluetooth hengelås: 7 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Har du noen gang mistet hengelåsnøkler eller glemt koden til din utrolig sterke hengelås, og kan ikke åpne skapet ditt? Tenk deg en hengelås som kan åpnes med et trykk på et objekt som alle nå bærer rundt og sjelden glemmer …

Vel, damer og herrer fremtiden er her. Jeg presenterer deg en fullt funksjonell bluetooth -hengelås som kan låses opp fra telefonen og smartklokken din!

Dette prosjektet var for mine GCSE -er som jeg fikk A* for, men dette er definitivt en prototype laget med en stram tidsfrist, og det er mange aspekter ved denne hengelåsen som jeg ønsker å endre. Dette er bare en rettesnor, så eksperimenter med andre deler og måter å bygge hengelåsen på.

Til slutt, hvis du liker denne instruksjonsboken, kan du stemme på meg i konkurransen og legge igjen en kommentar hvis du har spørsmål.

Liste over materialer:

• 90 mm x 90 mm x 25 mm aluminiumsblokk
• 8 mm x 250 mm aluminiumsstang
• 3 mm akryl
• 8 mm stålstang
• M4 x 12 mm sekskantskruer
• Rfduino RF22102
• Rfduino reléskjerm
• LM3671 5v - 3v buck converter
• Mini Lipo lader
• 0,1 mm kobberemaljet ledning
• 1800mah LiPo
• 9v alkalisk batteri

Utstyr:

• Fres

  diverse freser (jeg brukte en 6 mm 3 fløyte, 3 mm 2 fløyte og en 16 mm 4 fløyte endemølle)

• 3d -skriver
• Laserskærer
• Metall dreiebenk
• Bore
• Loddejern
• Trykk og dø sett
• Band Saw eller Hack Saw

Lenke til prosjektfil

Denne google -mappen inneholder alle designene og koden som trengs for hengelåsen.

Trinn 1: Boligen

Jeg opprettet en CAD -modell av hengelåsen ved å bruke sketch up, slik at du først vil skrive ut denne skalaen 1: 1. Du vil deretter lime denne malen på aluminiumsblokken for å gi en mal for fresing av aluminium. Deretter må aluminiumsblokken kuttes nærmere malen, ideelt sett på en båndsag for å få en firkant, men en baufil vil gjøre det. Når blokken er grovt ned til størrelse, må den kvadreres opp slik at du kan måle den og sikre at hver side du freser også er vinkelrett og firkantet. (Klikk her for en guide om hvordan du kvadrer et stykke). Den grove ytre formen freses ut ved hjelp av en 16 mm endefres og kurven dannes ved å sakte kantes i y- og x -aksen til ytterkanten av endefresen berører kanten på malen. Gjenta denne prosessen langs kurven, og du bør få en humpete, men tydelig kurve. Slutt til slutt ut kurven ved først å legge undergang med en grov fil for å kvitte seg med støtene, deretter med vått og tørt papir. Etter at den ytre formen er frest, må høyden reduseres til den endelige høyden (20 mm) med noen få passeringer av 16 mm endeskjæreren.

16 mm endefres kastes deretter inn i blokken 18 mm for å fjerne det meste av materialet inni, og 6 mm endefres brukes til å bringe hver vegg så nær malen som mulig. På steder der det er behov for et 90 graders hjørne, kan radiusen til 6 mm kutteren brukes som hjørnet, da det er vanskelig å få skarpe hjørner. Denne prosessen vil ta en stund og bør ikke forhastes.

Etter at innsiden er ferdig, bør de fire hullene i hvert hjørne bores ved enten å bruke møllen igjen eller ved å bruke senterhull for å markere midten av hullet og bore det ut med en 3,5 mm bit og bør tappes med en M4 -kran for å lag M4 -gjengene for skruene. Sidene til huset må også skrives ut nå og festes på sidene av huset for å ta vare på retningen.

Huset må deretter vendes 90 slik at det klemmes oppreist. Hullene til sjakkelen er nå laget med den samme 6 mm endefreseren, og pass på at denne delen ikke skynder seg, ettersom boret kan skli. Til slutt freses sporet for mikro -usb -porten ved hjelp av en 3 mm kutter på motsatt side av hullene for sjakkelen.

Men hvis du er heldig eller smart og har en cnc -maskin, kan du ignorere de fleste instruksjonene ovenfor og bruke stl som er gitt i google drive -lenken for å kutte ut huset på cnc -maskinen og spare deg for tid, blod, svette og tårer:).

Trinn 2: Sjakkelen og låsepinnen

Sluttstoppet

Endestopp festes til enden av sjakkelen og forhindrer at lenken faller ut av hengelåsen mens den lar den rotere rundt for å passe på skap. Dette er laget av et lite 12 mm stykke av 8 mm aluminiumsstang. Sett forsiden av begge sider og merk 6,0 mm ned. Parallell sving fra den ene enden til 6 mm -merket og reduser diameteren til 3,0 mm. Tilpass enden slik at det blir lettere å starte tråden. Fest enten et eksternt gjengerverktøy til dreiebenken din, eller bruk et manuelt trykk- og dørsett for å lage en M3 utvendig gjenge på 3 mm enden. Til slutt blir den større enden kuttet ned til 2 mm på slutten.

Låsestiften

Låsestiften er laget av en 10 mm x 8 mm stålstang. Sett forsiden av begge ender og klipp deretter en med en baufil, slik at sjakkelen kan lukkes og låses uten å måtte låse opp hengelåsen. Bruk filer for å få profilen riktig, og prøv å matche profilen ovenfor.

Sjakkelen

Jeg laget sjakkelen av 8 mm aluminium på grunn av tidsbegrensninger og mangel på utstyr, men jeg vil anbefale deg å bruke et hardere materiale som rustfritt stål eller herdet stål, slik at det ikke er lett for noen å bare kutte av sjakkelen. Stangen må vendes parallelt til 6 mm slik at den får plass i hullene i huset. Sett forsiden av begge ender av stangen slik at endene er vinkelrett på lengden på stangen. I den ene enden av stangen bruker du et senterbor for å starte et hull, og med et 2,5 mm bor borer du et hull omtrent 5 mm dypt. Bruk en M3 -kran for å lage en innvendig M3 -gjenge som skal brukes til å skru inn endestopperen for å forhindre at sjakkelen faller ut av huset. Deretter må du bøye stangen. Da jeg brukte aluminium, kunne jeg enkelt bøye stangen ved hjelp av en rørbøyer med en passende diameter, men hvis du bestemte deg for å bruke noe hardere, for eksempel herdet stål, må du kanskje varme opp stangen først med en lommelykt. Bare sørg for å rense alle oksider som dannes slik at sjakkelen blir blank. Sjakkelen må bøyes slik at den har en diameter på 48 mm. Etter at du har bøyd sjakkelen, må du passe på at den passer i hullene. Ikke press den inn, da lenken lett kan sette seg fast i huset hvis den ikke er perfekt. Hvis diameteren er for stor, prøv å presse buen på sjakkelen litt, og hvis diameteren er for liten, prøv å pulse de to sidene for å utvide diameteren. Lek med formen til den lett kan passere inn og ut av hullene.

For å la sjakkelen rotere i hengelåsen, sett inn sjakkelen med M3 -hullet i det mindre hulrommet og skru inn endestopperen. Skyv sjakkelen til toppen slik at den strekker seg så langt den kan, og merk på enden uten M3 -hullet høyden på toppen av hengelåsen og kutt av den enden med en baufil. Dette bør tillate sjakkelen å rotere fritt rundt huset.

Sett til slutt sjakkelen inn i huset og merk midten av magnetventilen. Det er her låsestiften vil være og må justere seg med sjakkelen nøyaktig slik at den kan låse sjakkelen sikkert. På det markerte punktet på sjakkelen, kutt et matchende hakk slik at låsestiftprofilen lett kan passe inn. Se diagrammet ovenfor hvis du er forvirret.

Trinn 3: Frontplate

Frontplaten ble ganske enkelt designet i et 2d cad -program kalt 2d design og kuttet ut av 3 mm akryl ved hjelp av en laserskjærer. Imidlertid vil ikke mange mennesker ha tilgang til laserskjærere, slik at du kan bruke den samme malen som brukes til å frese ut huset og kutte rundt det ved hjelp av en stikksag eller CNC -kvern. Jeg vil anbefale å bruke et tøffere materiale som aluminium, slik at hengelåsen er sikrere.

Trinn 4: Elektronikk

Strømforsyning

Strømforsyningen består av to batterier, ett for å drive mikrokontrolleren og et for å betjene magnetventilen. For å lade og regulere strømmen til mikrokontrolleren må lipoladeren kobles til 3.3v -regulatoren som vist ovenfor på bildet og kretsdiagrammet og sørge for at polariteten er riktig. Koble lipoen opp og kontroller at den lades og at regulatoren gir 3,3V ut. Laderen skal ha en rød lampe når den lades. For solenoiden åpnet jeg et ALKALINE 9v batteri som består av 6 AAAA batterier. Disse ble loddet i grupper på 3 alle i serie, slik at sluttspenningen er 9v og har en kapasitet på rundt 600mah for 5,4 Wh. For å lodde batteriene må kontaktene til hvert batteri grovt opp med en fil og sandpapir. Dette gjør at loddetinnet kan "stikke". Når du bruker et loddejern med et batteri, er det viktig å bevege seg raskt. Varme er den viktigste killer for batterikapasitet, og i noen tilfeller kan det være veldig farlig, så du bør tinne hver batterikontakt før du lodder ledningen og til og med gå så langt som å feste en termisk vask til batteriet mens du lodder til den, for eksempel en metalltang for å lede varmen vekk fra batteriet. Små isolerte ledninger bør brukes for å koble hvert batteri opp, og hver gruppe på 3 batterier skal pakkes inn i elektrisk tape med bare den positive og negative terminalen avslørt. Kontroller spenningen med et multimeter for å kontrollere at hver gruppe på 3 batterier gir omtrent 4,5 volt.

Solenoid

Magnetventilen jeg brukte var 3d -trykt og pakket inn manuelt, men jeg vil anbefale å kjøpe en fritt tilgjengelig solenoid da de er pakket inn mer nøyaktig, noe som gir bedre ytelse når det gjelder effekt og magnetfeltstyrke. For å lage solenoiden må.stl skrives ut 3d. Jeg har en hjemme, så jeg brukte den, men hvis du ikke har en, er det mange online -tjenester som 3D -hubber som kan få deg til å skrive ut deler til en rimelig pris. Stl finner du i hovedprosjektmapplenken i starten av instruksjonsboken. Magnetventilen må pakkes inn med 0,1 mm kobberemaljet ledning. Start med en 5 cm hale i den ene enden og begynn å vikle fra enden uten hull. Begynn å vikle spolen og sørg for at hver påfølgende sving er tett inntil den siste svingen, og sørg for at hver sving er så stram som mulig. Fortsett viklingen til diameteren på spolen er i nivå med sidene på den 3D -trykte delen. Kanaliser ledningene til solenoiden ut av siden uten hull og pakk spolen inn i kapton -tape for å holde solenoiden sammen. Test til slutt magnetventilen ved å plassere låsestiften med en liten fjær inn i magnetventilen og drive magnetventilen med et 9v batteri. Pinnen skal trekkes inn i solenoiden. Hvis den ikke gjør det, kan du løsne fjæren ved å forkorte den og strekke den.

Mikrokontroller

Hengelåsens smarte funksjoner er basert på et rfduino -kort som egentlig er en mini -arduino med en Bluetooth -brikke, alt i et lite brett med mange modulære skjold tilgjengelig. Overskrifter fra rfduino må fjernes ved å lodde dem, og pinner 0 og 1 på reléskjoldet må kuttes av og flyttes til pinner 5 og 6 ved bruk av små ledninger slik de brukes til programmering av rfduino. Deretter må en programmeringsoverskrift installeres på rfduino slik at vi kan programmere den når den er satt sammen. Lodd et 3 -pinners topptekst i henhold til bildet vist ovenfor. På reléskjoldet må begge skrueterminalene fjernes ettersom de er for høye, og til slutt må de to kortene kobles til hverandre ved hjelp av de eksisterende toppene på reléskjermen. Se diagrammer og bilder ovenfor. Men hvis jeg skulle bygge dette igjen, ville jeg bytte ut reléskjoldet med en enkel mosfet som BUZ11. Til slutt loddetinn på 2 ledninger til 3.3v og gnd. Disse vil senere bli koblet til lipo -laderskjoldet slik at Rfduino kan drives.

Trinn 5: Telefon- og SmartWatch -integrasjon

Oppdater først din arduino ide med de nødvendige tavlene ved å bruke denne lenken (https://rfduino.com/package_rfduino166_index.json) i tilleggskortet krybbe i innstillinger. Du vil også laste ned plasslås fra appbutikken, og denne appen vil bli brukt til å låse opp hengelåsen din. Kildekoden for appen finner du her på github, slik at du kan endre koden og bygge din egen versjon.

Åpne ble_lock.ino funnet i prosjektmappen i arduino, da det er noen få variabler som må endres.

#define LOCK_PIN 1

må endres til 6 for reléskjoldet. Utdataene i vinduet "ny nøkkel" i romlås må også kopieres og limes inn i kodefilen.

Kabling:

UART RFDUINO

gnd ---- gnd

3.3v ---- vcc

DTR ---- reset-bruk en 100nF kondensator

rx ---- gpio 0

tx ---- gpio 1

Last opp programmet til rfduino fra arduino IDE ved hjelp av en USB til TTL -enhet. Velg rfduino fra brettmenyen, og velg USB til TTL -enhet i portvalg, og trykk på last opp.

Når rfduino er slått på og romlås -appen er åpnet, bør du kunne se hengelåsen i appen. Når du trykker på hengelåsen, bør den låses opp. For å kontrollere at det fungerer, bruk kontinuitetsfunksjonen på et multimeter for å bekrefte at reléet bytter.

For å la hengelåsen fungere gjennom en Apple -klokke, kan du bare laste ned appen til smartklokken din, så er du i gang.

Trinn 6: Sluttmontering

Fest først sjakkelen til hengelåsen ved å sette sjakelen inn i de to øverste hullene og skru på endestopperen. 1800 mah lipoen må stikkes inn først i bunnen i hovedrommet på huset. Magneten må deretter settes inn i det øverste rommet på hengelåsen med den fjærbelastede pinnen allerede installert inne. Sørg for at sjakkelen og låsestiften er i riktig rekkefølge og at låsen sitter på plass. Plasser deretter Rfduino ved siden av solenoiden og stikk mikro -USB -kontakten på lipo -laderkretsen gjennom hullet i bunnen og forsegl med varmt lim slik at laderen ikke lett kan falle ut. Legg til slutt de to delene av magnetventilen på hver side av mikro -usb -laderen. Se diagrammet ovenfor.

For ledninger må den positive magnetledningen kobles til NO -pinnen på reléskjermen, og den negative ledningen går rett til magnetbatteriets negative. Positivet fra magnetventilbatteriet går inn i COM (vanlig) pinne på reléskjermen. Koble til slutt lipoen til laderen, og strømledningene fra regulatoren til rfduinoen og hengelåsen skal være fullført.

Skru til slutt på frontplaten for å fullføre hengelåsen. Noen gjengelåser kan brukes på skruene for å gjøre det vanskeligere å løsne, og enten varmt lim eller et silisiumlim kan brukes til å forsegle hengelåsen for å beskytte den mot vann.

Trinn 7: Konklusjon

Du bør nå ha en fullt fungerende bluetooth -hengelås som kan styres fra smarttelefonen eller klokken. Hvis du har spørsmål eller forslag, er du velkommen til å legge igjen kommentarer eller PM meg. Hvis du likte dette instruerbare, vennligst stem på meg i konkurransen, da jeg ville sette stor pris på det:)

Storpris i fjernkontrollkonkurransen 2017

Førstepremie i Arduino -konkurransen 2017