Магнитный умный замок с секретным детектором, ИК-датчиком и веб-приложением: 7 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Если вам нравится этот проект, подпишитесь на меня в Instagram и YouTube.

В этом проекте я собираюсь построить магнитный замок для своего домашнего офиса, который открывается, если вы знаете секретный стук. Ох … и у него будет еще несколько трюков в рукаве.

Магнитные замки распространены в офисных зданиях, а комплекты можно легко приобрести в Интернете. Тем не менее, я хотел создать нестандартную установку, полагая, что она будет установлена на межкомнатной двери в моем доме.

Изначально дверь будет открываться тремя способами: ИК-датчик внутри, веб-приложение и пьезоэлектрический преобразователь, который может обнаруживать вибрацию в двери.

Запчасти (партнерские ссылки)

• Электромагнит 49 мм:
• Перфорированная плита:
• Совет разработчиков ESP8266:
• N-канальный MOSFET:
• Пьезоэлектрический преобразователь:
• ИК-датчик приближения (это не тот, который я использовал, но я бы взял его и запустил от блока питания):
• Модуль операционного усилителя:
• 2 диода
• Резистор 10 кОм
• Стальная пластина
• Кронштейн с 3D-печатью
• Коробка для электроники с 3D-печатью
• Крышка датчика с 3D-печатью

Код микроконтроллера и схема подключения:

Код веб-приложения:

3D модели

Монтажный кронштейн электромагнита 49 мм: https://codepen.io/calebbrewer/pen/dJKBmw Крышка / крышка датчика:

Коробка проекта:

Шаг 1: Схема

По сути, плата разработчика ESP8266 принимает 9 вольт от источника питания к встроенному регулятору. Плюс от источника питания идет к магниту, а земля идет к источнику на МОП-транзисторе. Сток из фетра идет к магниту, а затвор полевого транзистора открывается контактом 5 микроконтроллера. Это позволяет 9В течь к магниту, когда штифт включен. Операционный усилитель принимает аналоговый сигнал от преобразователя, усиливает его и отправляет на аналоговый вывод. ИК-датчик посылает цифровой сигнал (другими словами, включен или выключен) на контакт 14. Операционный усилитель и ИК-датчик получают питание 3,3 В от микроконтроллера. Ох, и все становится заземленным. Я обнаружил, что использование 9 В вместо магнитов с номиналом 12 В позволяет работать холоднее, но при этом остается достаточно сильным, особенно во время сеанса, я использую эту толстую стальную пластину. Также регулятор на микроконтроллере не выдерживает напряжения более 9 В. Вам также нужно будет добавить резисторы и диоды там, где они показаны на схеме.

Здесь я хочу отметить, что в зависимости от того, где вы устанавливаете пьезоэлектрический датчик вибрации, и от того, какова длина проводов к нему, вам может не понадобиться операционный усилитель. Вы можете просто подключить внешнее кольцо датчика к земле, а другой провод к аналоговому входу с резистором 1M между проводами. Операционный усилитель просто усиливает сингл.

Шаг 2: Код микроконтроллера

Обычно для такого проекта используется Arduino, но здесь я иду против течения и использую прошивку под названием Espruino, которая позволяет запускать javascript на микроконтроллерах. Если вам интересно, я снял целое видео о прошивке платы разработчика Node MCU ESP8266 с помощью Espruino. Вам стоит это увидеть.

Смотрите код на GitHub

Вверху я установил некоторые константы, такие как: какие контакты, какие используются, и массив таймингов в миллисекундах для секретного стука. Это время между каждым стуком. Я также настраиваю функции для отпирания и запирания двери, а также проверки правильности стука. Когда плата запускается, она подключается к Wi-Fi и создает веб-сервер, который может получать команды для управления дверью. На штырь, подключенный к ИК-датчику, установлены часы, поэтому функция разблокировки срабатывает при срабатывании датчика. Что касается датчика вибрации … запускается интервал, который считывает аналоговый вывод, что датчик вибрации подключен к каждой миллисекунде, и если сигнал выше установленного порога, время фиксируется. Если зафиксировано достаточно вибраций, он запустит функцию, которая проверяет, достаточно ли близко совпадают захваченные тайминги с секретными. Если они это сделают, это откроет дверь.

Шаг 3. Элементы управления веб-приложением

Код веб-приложения

Веб-приложение - это просто веб-страница с некоторым javascript, которая отправляет команды на веб-сервер, который мы создали на микроконтроллере. Я сделал его статическим веб-сайтом на AWS S3 и сохранил на главном экране своего телефона. Теперь я могу открыть дверь, заблокировать дверь или оставить ее незапертой. Также можно было бы защитить приложение и настроить мою сеть, чтобы я мог управлять дверной формой в любом месте с подключением к Интернету.

Вам нужно будет изменить IP-адрес, который используется в коде, на адрес вашего микроконтроллера. Я заставил свой маршрутизатор зарезервировать IP-адрес, чтобы он никогда не изменился.

Шаг 4: Монтажный кронштейн электромагнита

Я пошел в Fusion 360 и создал кронштейн, соответствующий размерам 49-миллиметрового электромагнита. Вот ссылка на модель. Затем я отправил его на 3D-принтер. После того, как этот удивительно долгий процесс был завершен, я покрыл его слоем грунтовки, отшлифовал весь мусор и нанёс немного белой краски.

Шаг 5: Установка магнита и пластины

Чтобы убедиться, что магнит будет правильно совмещен со стальной пластиной; Я заклеил пластину синей лентой, провел до нее кронштейн, затем определил, где должны быть отверстия для крепления.

При сверлении твердого металла рекомендуется начать с небольшого сверла и постепенно продвигаться вверх. Также используйте масло для смазки сверла.

У меня полая дверь, поэтому я проделал через нее бревенчатые болты и поставил большие шайбы с другой стороны, чтобы убедиться, что она не выскочит.

Я использовал шурупы, чтобы прикрепить кронштейн с магнитом к раме. Затем я припаял длинный провод к проводам на магните и пропустил провода через длинный кусок белой оболочки. С внутренней стороны я протянул провод вокруг двери, обращенной вниз, до того места, где должен был находиться блок управления.

Шаг 6: Панель управления

Блок управления - это просто супер простой блок с крышкой, которую я смоделировал и распечатал. На двух коротких концах есть отверстия, через которые проходят провода. Печатная плата просто сидит внутри, а светодиоды ИК-датчика торчат сквозь отверстия, которые я просверлил сбоку.

Вот модель.

Шаг 7: Датчик вибрации и завершение проекта

Чтобы подключить датчик вибрации, я прикрепил еще один длинный кусок провода, который проделал через белую оболочку. Чтобы прикрепить его к двери, я использовал горячий клей. Я накрыл датчик крышкой, напечатанной на 3D-принтере, чтобы все выглядело красиво.

После этого я припаял провода магнита и датчика вибрации к соответствующим проводам на плате.

После того, как я заклеил дверную защелку, которую я, в конце концов, удалил все вместе, и немного почистил, проект был завершен!

Пожалуйста, посмотрите видео, чтобы увидеть, как работает этот проект.

Второе место в рейтинге авторов, впервые занявших второе место