Необычный кодовый замок на Arduino
Iddc.ru

Все об электрике

Необычный кодовый замок на Arduino

Мир микроконтроллеров

Популярное

  • Устройство и программирование микроконтроллеров AVR для начинающих – 143
  • Трехканальный термостат, терморегулятор, таймер на ATmega8 – 70
  • Двухканальный термостат, терморегулятор на ATmega8 – 67

Цифровой кодовый замок на Arduino

Безопасность играет важную роль в жизни современного общества, а цифровые кодовые замки являются важным элементом различных систем безопасности. Один из примеров реализации подобного цифрового кодового замка на плате Arduino и матричной клавишной панели мы рассмотрим в этой статье.

Необходимые компоненты

Плата Arduino Uno
Модуль клавиатуры (матричная клавишная панель)
Буззер (звонок)
ЖК дисплей 16х2
Резистор 1 кОм
Транзистор BC547
Макетная плата
Источник питания
Соединительные провода

В представленном проекте мы будем использовать технологию мультиплексирования для подключения клавиатуры (с помощью которой и будет вводиться пароль) к плате Arduino Uno. Мы будем использовать клавиатуру 4х4 которая содержит 16 кнопок (клавиш). В обычном режиме для подключения 16 кнопок к плате Arduino нам бы понадобилось 16 контактов, но с использованием технологии мультиплексирования нам будет достаточно 8 контактов для подключения 16 кнопок. Более подробно об этом можно прочитать в статье про подключение клавишной панели к Arduino.

Технология мультиплексирования является простым и эффективным способом уменьшения числа используемых контактов микроконтроллера при взаимодействии с большим числом кнопок (клавиш). В основном в этой технологии используется два простых приема: сначала сканируются строки, а потом сканируются столбцы. Но поскольку в Arduino мы используем специальную библиотеку для работы с клавиатурой, используя технологию мультиплексирования, нам нет необходимости писать специальный код для реализации этой технологии, по сравнению, например, с подключением клавишной панели к микроконтроллеру AVR.

Схема устройства

Схема устройства представлена на следующем рисунке и содержит в своем составе Arduino, модуль клавиатуры, буззер (звонок) и ЖК дисплей. Плата Arduino управляет всеми процессами работы схемы: считывание пароля с модуля клавиатуры, сравнение паролей, включение/выключение буззера и передача статуса на ЖК дсиплей. Клавиатура используется для ввода пароля. Буззер используется для индикации, а ЖК дисплей используется для отображения статуса операции и различных сообщений. Буззер управляется с помощью NPN транзистора.

Столбцы модуля клавиатуры непосредственно подключены к контактам 4, 5, 6, 7, а строки – к контактам 3, 2, 1, 0 платы arduino uno. ЖК дисплей подключен к плате Arduino в 4-битном режиме. Управляющие контакты RS, RW и En подключены к контактам Arduino 13, GND и 12. Контакты данных ЖК дисплея D4-D7 подключены к контактам 11, 10, 9 и 8 arduino. Буззер подключен к контакту 14(A1) arduino с помощью NPN транзистора BC547.

Работа схемы

В нашем проекте мы будем использовать встроенную в плату Arduino память EEPROM для хранения пароля. Поэтому когда мы будем подавать питание на нашу схему первым делом программа будет считывать остаточные данные из памяти EEPROM, сравнивать их с введенным паролем и выдавать сообщение на ЖК дисплей что доступ запрещен (Access Denied) потому что пароли не совпадают. Для устранения этой проблемы нам необходимо установить пароль по умолчанию (default password) на первый раз (начальное включение) с помощью следующего кода:

Этот код установит пароль “1234” в EEPROM платы Arduino.

После первого запуска нам необходимо удалить этот код из программы и снова записать код в Arduino и запустить программу на выполнение. Теперь наша система запустится без ошибок. Для второго запуска теперь у нас будет пароль “1234”. Теперь вы можете изменить его при помощи нажатия клавиши #, после этого вам будет нужно ввести текущий пароль, а потом ввести новый пароль.

В дальнейшем, когда вы будете вводить ваш пароль, система будет сравнивать введенный пароль с паролем, который хранится в памяти EEPROM платы arduino. Если пароли совпадают, то на ЖК дисплей выдается сообщение “access granted” (доступ разрешен), а если пароль неправильный, на ЖК дисплей выдается сообщение “Access Denied” (доступ запрещен) и буззер будет выдавать звуковой сигнал некоторое время. Также буззер будет выдавать одиночный (короткий) звуковой сигнал всегда когда вы будете нажимать какую-нибудь клавишу на клавиатуре.

Исходный код программы

В программе мы будем использовать специальную библиотеку для подключения клавиатуры (клавишной панели) к arduino.

#include
#include

#include
const byte ROWS = 4; //четыре строки
const byte COLS = 4; //четыре столбца

byte rowPins[ROWS] = <3, 2, 1, 0>; // подключение к контактам строк клавиатуры
byte colPins[COLS] = <4, 5, 6, 7>; // подключение к контактам столбцов клавиатуры

//инициализация переменных класса NewKeypad
Keypad customKeypad = Keypad( makeKeymap(hexaKeys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);

Мы подключили библиотеку для работы с ЖК дисплеем ( LiquidCrystal.h ), библиотеку для работы с клавиатурой ( Keypad.h ) и библиотеку для работы с памятью EEPROM ( EEPROM.h ) и затем инициализировали необходимые для работы переменные и контакты.

#define buzzer 15

Затем мы инициализировали ЖК дисплей и задали направление работы нужных нам контактов в функции setup.

void setup()
<
lcd.begin(16,2);
pinMode(led, OUTPUT);
pinMode(buzzer, OUTPUT);
pinMode(m11, OUTPUT);
pinMode(m12, OUTPUT);
lcd.print(” Electronic “);
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(” Keypad Lock “);
delay(2000);
lcd.clear();
lcd.print(“Enter Ur Passkey:”);
lcd.setCursor(0,1);

После этого мы будем считывать значения с клавиатуры в функции loop.

customKey = customKeypad.getKey();
if(customKey==’#’)
change();
if (customKey)
<
password[i++]=customKey;
lcd.print(customKey);
beep();
>

А затем мы сравниваем введенный пароль с сохраненным паролем используя метод сравнения строк.

Далее в следующем участке кода представлена функция для смены пароля и функция активации буззера.

void change()
<
int j=0;
lcd.clear();
lcd.print(«UR Current Passk»);
lcd.setCursor(0,1);
while(j
<
char key=customKeypad.getKey();
if(key)
<
pass1[j++]=key;
lcd.print(key);

void beep()
<
digitalWrite(buzzer, HIGH);
delay(20);
digitalWrite(buzzer, LOW);
>

Далее представлен полный текст программы.

#include
#include

#include

#define buzzer 15
LiquidCrystal lcd(13,12,11,10,9,8);

char password[4];
char pass[4],pass1[4];
int i=0;
char customKey=0;

const byte ROWS = 4; //four rows
const byte COLS = 4; //four columns

byte rowPins[ROWS] = <3, 2, 1, 0>; //connect to the row pinouts of the keypad
byte colPins[COLS] = <4, 5, 6, 7>; //connect to the column pinouts of the keypad

//initialize an instance of class NewKeypad
Keypad customKeypad = Keypad( makeKeymap(hexaKeys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);

Как сделать электромеханический кодовый замок своими руками: схема на электронных компонентах и Ардуино

В этой статье я расскажу вам про кодовый электромеханический замок на базе микроконтроллера Ардуино, который я сделал в прошлом году. Я расскажу вам, как сделать кодовый замок своими руками. Так как в то время я не писал инструкций по сборке чего-либо, фото процесса у меня нет, только готового замка.

Шаг 1: Нужные материалы

  • Arduino Mega 2560
  • Набор проводов-перемычек для макетных плат
  • LCD дисплей (16 знаков х 2 строки)
  • Резистор переменного сопротивления
  • Клавиатура
  • Зеленый и красный диоды
  • Кусок ДСП
  • Печатная плата
  • Сервопривод

Шаг 2: Проверяем клавиатуру

На картинке изображена электронная схема подключения, но я бы советовал проверить клавиатуру просто мультиметром.

Шаг 3: Код

Я не могу точно вспомнить, кто поделился со мной этим кодом, но спасибо этому доброму человеку. От того кода я оставил основу, основные моменты изменил под свои нужды.

Прежде чем вы скопируете код, подключите готовую библиотеку, которая находится в папке библиотек. Находится она по следующему пути: Windows C: —> program files (x86) —> Arduino.

Скопируйте код (но лучше загрузить файл):

Файлы

  • Password_lock3.ino
  • keypad.zip
  • Liqu >

Подключите все компоненты, как показано на схеме и поместите их в корпус.
Пока что я не поместил начинку в корпус, но сделаю это в ближайшее время. Без корпуса все перепутается и ничего хорошего не выйдет.

Если вы хотите вывести клавиатуру, диоды и дисплей на столешницу или дверцу шкафа, вам останется только поместить контроллер и плату в коробку.

Шаг 5: Устанавливаем на место

  1. Нарисуйте, как примерно вы представляете себе результат
  2. Выберите место на столешнице, где вы будете устанавливать прибор (я советую установить прибор в верхний ящик стола и вывести периферию на поверхность столешницы)
  3. Наметьте на столе линии, по которым будете вырезать
  4. В углах контура просверлите отверстия (края отверстий не должны выходить за пределы контура)
  5. Вставьте полотно электролобзика в одно из отверстий и выпиливайте отверстие по контуру, посверленные отверстия облегчат вам процесс выпиливания углов
  6. Выпилите из листа ДСП (не толще 2,5 мм) кусок такого же размера, как и отверстие в столешнице
  7. На этом куске наметьте отверстия под клавиатуру, диоды и дисплей
  8. Просверлите отверстие для лобзика и выпилите намеченные фигуры
  9. Припаяйте провода-перемычки к контактам дисплея, клавиатуры и диодов
  10. Вставьте дисплей, клавиатуру и диоды в соответствующие отверстия в ДСП
  11. Кусок ДСП поместите в отверстие в столешнице
  12. Закрепить кусок ДСП можно маленькими уголками или клеем, я рекомендую первый вариант

По желанию:
Если закрепили поверхность кодового замка была утоплена в столешницу, можно добавить сверху еще один кусок ДСП, закрывающий электрокомпоненты. Этот кусок должен быть чуть больше, чем вырез в столешнице, и с маленькой петлей.

Шаг 6: Устанавливаем запирающий механизм

Эта часть достаточно сложная, поэтому заранее извиняюсь, если что-то написал непонятно.
Найдите где-нибудь металлическую пластину и согните ее буквой П. «Ноги» буквы сделайте по 3 см, а перекладину — 2 см.

В одной из «ног» просверлите 2 отверстия.
В дверце ящика просверлите 2 отверстия на таком же расстоянии друг от друга, как и отверстия на металлической детали.

Просверлите 2 отверстия по середине дверцы (не так, как это сделал я), если, конечно, вы не используете два сервопривода (что гораздо лучше в том случае, если дверца большая).
Закрепите П-образный крепеж на дверце двумя заклепками.

При установке сервопривода ориентируйтесь на фото. Установите привод в 2 см (или в 1см, это зависит от того, какую перекладину вы сделали П-образному крепежу) от дверцы.
Я приклеил сервопривод на суперклей, но вам я советую так не делать.

Шаг 7: Ставим выключатель на питание

Пару месяцев назад я поменял 12В адаптер от ноутбука на блок питания от старого компьютера.
Я соединил световой выключатель с проводом блока питания и с 12В выходом контроллера. Теперь я выключателем могу включать-выключать питание и кодовый замок. Блок питания подает ток на 2 диодных полосы, диоды замка и сам замок.

Провода блока питания, подключенные к выключателю – зеленый и черный. Если соединить эти два провода, а блок питания в это время будет включен в сеть, он заработает.

Шаг 8: Заключение

Работа над замком доставила мне огромное удовольствие. Я впервые сам писал код для микроконтроллера, и для этого мне пришлось многому научиться.

Квадрат в столешнице нужно было вырезать аккуратнее.

Я хотел бы внести следующие изменения:

  • заменить Arduino Mega 2560 на Arduino Uno и подключить клавиатуру к аналоговому входу (используя пороговый сигнал)
  • поместить замок в корпус
  • напечатать на 3Д-принтере нормальную панель, которая бы закрыла неаккуратный вырез в столешнице. Я напечатаю панель, как только заработает нормально мой самодельный 3Д-принтер (пока что сопло постоянно забивается, а филамент скручивается)
  • заменить сервопривод на соленоид

Сейф с кодовым замком на Arduino

После очередного конфликта между детьми (младшее поколение безнадёжно испортило домашнюю работу старшего) я принял решение изготовить детский, но полнофункциональный сейф, для надёжного хранения домашних работ 😉

Первую версию сейфа я решил сделать из г0вна и палок подручного материала, чтобы в случае неудачи не было обидно за потраченные деньги. А в случае удачи я повторю проект уже на более качественном уровне, учитывая полученный опыт.

Запланированный принцип действия всего устройства прост: деревянная коробка, кодовый замок управляемый Arduino, и механический засов, сдвигаемый сервоприводом. Итак, приступим!

Механическая часть

Сейф выполнен в виде ящика, собранного из кусков ДСП, завалявшихся в гараже. В качестве замка я использовал обычный шпингалет, но сначала его пришлось немного доработать. Я наклеил на него кусочки пластика таким образом, чтобы ручка могла передвигаться только вдоль шпингалета, не отклоняясь в стороны и не защёлкиваясь. В качестве аварийного способа открытия сейфа, задняя стенка может сниматься, конечно если открутить большое количество саморезов, удерживающих её.

Электронные компоненты

Здесь я приведу список используемой электроники со ссылками на продавцов и приблизительными ценами.

Итого, общие расходы на электронику составляют около 11$.

Конечно, компоненты можно найти и дешевле, если заказывать сразу по несколько штук и экономить на стоимости доставки.

16-кнопочная клавиатура снабжена двухсторонним скотчем на обороте, что делает очень удобным её монтаж на дверце. А шлейф этой клавиатуры выглядит тонким и ненадёжным, нуждается в дополнительной защите.

Схема подключения

Вся система питается от одного аккумулятора 18650. Через выключатель и модуль защиты TP4056, напряжение от него поступает на повышающий модуль до 5 вольт (полярность на выходе повышающего модуля я указал неточно, при подключении проверьте полярность тестером). От него питается контроллер и сервопривод. Клавиатура же не требует отдельного питания. Модуль защиты аккумулятора TP4056 может работать и как зарядное устройство, если на него подать стабилизированное напряжение 5вольт на контакты + и + (на схеме они не задействованы, расположены в верхней части защитной платы) или просто на его разъём Micro-USB. Получить это напряжение можно с любого современного зарядного устройства от мобильника.

Логика работы сейфа предполагает, что пользователь должен включать питание кнопочным выключателем только когда требуется открыть или закрыть замок, остальное время простоя выключатель должен быть выключен для экономии заряда аккумулятора. Конечно можно было заморочиться с режимом ожидания, засыпанием и просыпанием контроллера, выпаиванием светодиодов с контроллера для экономии питания и т.д., но всё таки это только первый пробный образец! Так что пока — просто выключатель, и может быть в будущем выведу наружу шнур для внешней зарядки аккумулятора… На тот случай, если пользователь забудет выключатель во включённом положении и разрядит аккумулятор.

В процессе настройки к схеме был ещё подключена пищалка, которая озвучивала нажатия кнопок. Однако в процессе испытаний выяснилось что пищалка при работе нагревается, а это значит что заряд аккумулятора частично расходуется впустую. По этой причине окончательная версия собрана без пищалки.

Если конструкция приживётся в доме, можно заказать в фирме Смайл-мебель крой Ламинированной ДСП для сборки более красивой коробки, и продумать систему резервного питания или внешней зарядки аккумулятора.

Программная часть

Полный текст скетча я приведу в конце статьи, а пока озвучу только самые важные моменты.

Контроллер постоянно опрашивает клавиатуру. Кнопка # отвечает за ЗАКРЫТИЕ замка в любом случае. Пароль указывается в начале скетча, может быть любой длины, и в нём можно использовать любые символы клавиатуры за исключением закрывающего символа #.

Кнопки сброса нет. Перед паролем можно нажимать любые кнопки, затем нажать кнопки пароля в нужной последовательности и замок откроется!

Любое движение сервопривода (на открытие или на закрытие) сопровождается двухсекундной паузой после команды, на случай если перемещение будет слишком медленным или на пути шпингалета окажется некое препятствие. После этой паузы — происходит Detach, то есть сервопривод логически отключается от контроллера и перестаёт давить на шпингалет. Таким образом, если в это время вы захотите провернуть сервопривод рукой, то вы не встретите сопротивления.

В тексте программы, командами myservo.write(хх); задаются углы поворота сервопривода для открытия и закрытия замка. В моём случае это 40 и 140 градусов соответственно, но вы можете задавать свои значения, в интервале от нуля до 180.

Скетч снабжён отладочными сообщениями в порт, которые не содержат пароль

Демонстрация работы

Скетч

#include
#include
Servo myservo;
const byte ROWS = 4; // 4 строки
const byte COLS = 4; // 4 столбца
char keys[ROWS][COLS] = <
<‘1′,’2′,’3′,’A’>,
<‘4′,’5′,’6′,’B’>,
<‘7′,’8′,’9′,’C’>,
<‘*’,’0′,’#’,’D’>
>;
char pass[] = <‘1’, ‘2’, ‘3’, ‘4’, ‘5’, ‘6’, ‘7’, ‘8’, ‘9’>; // тут задаётся пароль каждый символ в отдельных кавычках
int passlen=0;
int r=0;
byte rowPins[ROWS] = <5,6, 7, 8>;
byte colPins[COLS] = <9, 10, 11, 12>;

Keypad keypad = Keypad( makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS );

void setup() <
pinMode(1, OUTPUT);
pinMode(2, OUTPUT);
digitalWrite(1, LOW);
digitalWrite(2, HIGH);

Serial.print(«Вычисленная длина пароля «);
Serial.println(passlen);
>

void loop() <
char key = keypad.getKey();
if (key) <
Serial.println(key); // Передаем название нажатой клавиши в сериал порт
// tone(4, (int)key*10, 50); // Издаем звуковой сигнал длиной 50 миллисекунд
if (key==pass[r])
else
Serial.println(r);
if (r==passlen)
<
Serial.println(«ОТКРЫТО. »);
myservo.attach(3);
myservo.write(40);
delay(2000);
myservo.detach();
>

if (key==’#’)
<
Serial.println(«ЗАКРЫТО. »);
r=0;
myservo.attach(3);
myservo.write(140);
delay(2000);
myservo.detach();
>
>

Оставьте комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Проект 10. Сейф (кодовый замок)

Устройство которое сможет надежно сохранить ваши ценности. Для открытия кодового замка необходимо ввести правильную последовательность чисел.

Описание работы:

Для начала работы подключите питание к Arduino. Загорится светодиод сигнализирующий об открытии сейфа, сервопривод повернут на 90 градусов. а на экране высветятся цифры от 0 до 99.

Для закрытия сейфа необходимо ввести кодовую последовательность, для этого вращайте потенциометры влево или вправо. Индикатор условно поделен пополам. Левую сторону индикатора регулирует потенциометр во 2 посадочной площадке. Правую сторону индикатора регулирует потенциометр в 6 посадочной площадке. Потенциометры регулируются в диапазоне от 0 до 99. После того, как вы выставили нужную последовательность, запомните ее и нажмите на кнопку. Светодиод погаснет, сервопривод повернется в 0 градусов, а сейф закроется. Установленная кодовая последователь на индикаторе мигнет три раза и высветятся другие числа.

Для того, чтобы открыть сейф необходимо ввести ту же самую последовательность и нажать кнопку. Устройство автоматически будет выключать экран когда вы закрыли сейф и ничего не будете настраивать (не крутите потенциометры и не нажимаете кнопку). Если вы введете неправильную последовательность индикатор мигнет три раза. Как только вы ввели правильную комбинацию, светодиод на кнопке опять загорится, а сервопривод повернется в 0 градусов, указывая но то, что замок открыт.

Закрыть замок -> установить код -> нажать кнопку -> светодиод погаснет.

Открыть замок -> установить код -> нажать кнопку -> светодиод зажжется.

Нам понадобится:

  • Arduino Uno х 1шт.
  • Trema Set Shield х 1шт.
  • Trema-модуль потенциометр х 2шт.
  • Trema-модуль кнопка со светодиодом, синяя х 1шт.
  • Штыревой соединитель х 1шт.
  • Сервопривод х 1шт.

Для реализации проекта нам необходимо установить следующие библиотеки:

  • Библиотека iarduino_4LED для работы с Trema-модуль четырехразрядным LED индикатором.
  • Библиотека Servo для работы с сервоприводами (библиотека входит в стандартный набор Arduino IDE).

О том как устанавливать библиотеки, Вы можете ознакомиться на странице Wiki – Установка библиотек в Arduino IDE .

Схема сборки:

  • Устанавливаем Trema Set Shield в Arduino Uno.
  • Устанавливаем Trema-модуль Четырехразрядный LED индикатор в 4 посадочную площадку.

  • Полученный результат представлен на рисунке ниже.

Код программы:

Алгоритм работы:

В начале скетча (до кода setup) выполняются следующие действия:

  • Подключаем библиотеку iarduino_4LED для работы с Trema-модуль Четырехразрядным LED индикатором.
  • Объявляем объект dispLED, с указанием выводов дисплея.
  • Подключаем библиотеку Servo, для работы с Сервоприводом.
  • Объявляем объект servo.
  • Объявляем пины для работы с левым и правым Trema-модуль потенциометром, Сервоприводом, Trema-модуль кнопкой со светодиодом, синяя, а так же пины для работы с самими светодиодами.
  • Объявляем переменные и константы, которые задействованы в программе.
  • Объявляем функции.

В коде setup выполняются следующие действия:

  • Присоединяем сервопривод к выводу pinServo.
  • Переводим вывод pinKeyBlue, pinKeyLedBlue в режим входа.
  • Инициируем LED дисплей.
  • Устанавливаем максимальную яркость свечения LED индикатора.
  • Разрешаем переход к событию 1.

В коде loop выполняются следующие действия:

  • Событие 1.
  • Считываем значение с потенциометров с помощью функции “ReadingValues()”.
  • Выводим значения потенциометров с помощью функции “ShowTime()”.
  • Если нажата кнопка, то сохраняем кодовую последовательность, разрешаем переход к событию 2 и изменяем событие вывода значений потенциометра в другом диапазоне на противоположное .
  • Устанавливаем сервопривод на 180 градусов.
  • Включаем светодиод на кнопке.
  • Разрешаем событие нажатия кнопки, если прошла одна секунда с момента начала этого события.
  • Событие 2.
  • Осуществляем мигание с помощью цикла, в котором сначала очищаем дисплей, гасим светодиод и ждем 500 мс, затем выводим на дисплей значения потенциометров, зажигаем светодиод, ждем 500 мс и так три раза.
  • Гасим светодиод, устанавливаем на сервопривод 0 градусов, разрешаем переход к событию 3 и обнуляем переменные значений с левого и правого потенциометра без масштабирования.
  • Событие 3.
  • Считываем значение с потенциометров с помощью функции “ReadingValues()”.
  • Выводим значения потенциометров с помощью функции “ShowTime()”.
  • Если оба предыдущих значения потенциометра равно новому, то увеличиваем переменную счета. А если не равно, обнуляем переменную счета.
  • Сохраняем новые значения левого и правого потенциометров в предыдущие переменные.
  • Если переменная счета больше 500, то разрешаем переход к событию 4.
  • Если нажата кнопка, то сравниваем кодовую последовательность с новыми установленными значениями потенциометров. Если совпадают, то зажигаем светодиод, устанавливаем сервопривод а 180 градусов., разрешаем переход к событию 1, запрещаем события нажатия кнопки, сохраняем нынешнее значение счетчика. Если не равны, тогда три раза мигаем экраном, в цикле убавляя и прибавляя яркость подсветки, через каждый 500 мс.
  • Событие 4.
  • Очищаем индикатор.
  • Обнуляем переменную счета.
  • Считываем значение с потенциометров с помощью функции “ReadingValues()”.
  • Если значения изменились, то разрешаем переход к события 3.
  • Сохраняем новые значения левого и правого потенциометров в предыдущие переменные.
  • Если нажата кнопка, то разрешаем переход в событие 3.
  • функции “ReadingValues()”. В ней убираем дребезг потенциометров, а именно значения на потенциометрах не в масштабе должны быть больше или меньше предыдущих значений на 10 единиц. Тогда сохраняем текущие значения потенциометров не в масштабе и сохраняем текущие значения потенциометров масштабе в зависимости от диапазона.
  • Функция “ShowTime() “. В ней преобразуем время целочисленного значения в строковое, добавляя ноль, где это необходимо. А так же выводим раз в пол секунды общее время и мигающую точку по центру, для событий 1 и 7. Для остальных событий выводим время и точку постоянно.

В данном уроке мы научимся делать простую систему, которая будет отпирать замок по электронному ключу (Метке).

В дальнейшем Вы можете доработать и расширить функционал. Например, добавить функцию “добавление новых ключей и удаления их из памяти”. В базовом случае рассмотрим простой пример, когда уникальный идентификатор ключа предварительно задается в коде программы.

В этом уроке нам понадобится:

Для реализации проекта нам необходимо установить библиотеки:

2) Теперь нужно подключить Зуммер, который будет подавать сигнал, если ключ сработал и замок открывается, а второй сигнал, когда замок закрывается.

Зуммер подключаем в следующей последовательности:

Arduino Зуммер
5V VCC
GND GND
pin 5 IO

3) В роли отпирающего механизма будет использоваться сервопривод. Сервопривод может быть выбран любой, в зависимости от требуемых вам размеров и усилий, который создает сервопривод. У сервопривода имеется 3 контакта:

Более наглядно Вы можете посмотреть, как мы подключили все модули на картинке ниже:

Теперь, если все подключено, то можно переходить к программированию.

#include #include #include // библиотека “RF ); Serial.println(u >

Разберем скетч более детально:

Для того, что бы узнать UID карточки(Метки), необходимо записать данный скетч в arduino, собрать схему, изложенную выше, и открыть Консоль (Мониторинг последовательного порта). Когда вы поднесете метку к RFID, в консоли выведется номер

Полученный UID необходимо ввести в следующую строчку:

У каждой карточки данный идентификатор уникальный и не повторяется. Таком образом, когда вы поднесете карточку, идентификатор которой вы задали в программе, система откроет доступ с помощью сервопривода.

Кодовый замок на Arduino своими руками

Так уж произошло, что решили мы на работе установить кодовый замок на свою дверь, потому, как постоянно вбегаем – выбегаем из кабинета, дверь в который должна быть закрыта постоянно в отсутствие обитателей. Ключи частенько оказываются забытыми внутри. Вобщем, решили, что кодовый замок это отличный выход.

Порывшись на китайских барахолках и ebay я ничего дешевого и более-менее серьезного не нашел и решил сделать его своими руками. Оговорюсь сразу, что платформа Arduino была выбрана за свою простоту, так-как опыта общения с микроконтроллерами не было вообще.

На двери с внешней стороны двери должна располагаться клавиатура, на которой вводится пароль, с внутренней стороны закреплена остальная конструкция. Для контроля полного закрытия двери используется геркон. Выходя из кабинета человек нажимает на клавиатуре «*» и не дожидаясь пока дверь закроется доводчиком идет по своим делам, когда дверь будет полностью закрыта, геркон замкнется и замок будет закрыт. Открывается дверь с помощью ввода 4х значного пароля и нажатием на «#».

Arduino UNO = $18
Arduino protoshield + breadboard = $6
L293D = $1
Пучок проводов 30шт для бредборда = $4
2 розетки RJ45 = $4
2 вилки RJ45 = $0.5
актуатор центрального замка = 250 руб.
Геркон = бесплатно оторван от старого окна.
Шпингалет металлический гигантских размеров = бесплатно
Корпус от старого хаба D-LINK из полуторамиллиметрового железа = бесплатно
Блок питания от того же хаба D-LINK на 12 и 5в = тоже бесплатно
Куча винтов и гаечек для крепления всего этого добра к корпусу = 100руб.
Пульт управления от охранной сигнализации = бесплатно.

Итого: $33,5 и 350руб.

Не так уж и мало, скажете вы, и будете, определенно правы, но ведь за удовольствие надо платить! А собрать, что-то своими руками всегда приятно. К тому-же конструкцию можно сильно удешевить, если использовать голый МК без Arduino.

Подготовка к сборке

Хочется несколько слов сказать о покупке ключевого элемента конструкции актуатора. В местном авто-магазине мне предложили актуаторы двух видов: «с двумя проводами и с пятью». Со слов продавщицы они были абсолютно одинаковыми и различие в количестве проводов не значило абсолютно ничего. Однако, как оказалось позже, это не так! Я выбрал девайс с двумя проводами, он питался от 12в. В конструкции с пятью проводами установлены концевые выключатели, что позволяет контролировать движение рычага. Понял, что купил не тот я только когда разобрал его и менять его было поздно. Ход рычага оказался слишком коротким, чтобы нормально задвинуть щеколду, поэтому, необходимо было немного его доработать, а именно удалить две резиновые шайбы укорачивающие ход рычага актуатора. Для этого корпус пришлось распилить вдоль обычной ножовкой, потому, что вторая шайба находилась внутри. Синяя изолента нам, как всегда помогла нам в дальнейшем при сборке его назад.

Для управления мотором актуатора был использован драйвер моторов L293D, который выдерживает пиковую нагрузку до 1200 мА, у нас при остановке двигателя актуатора пиковая нагрузка вырастала всего до 600 мА.

Из пульта управления от охранной сигнализации были выведены контакты с клавиатуры, динамика и двух светодиодов. Пульт и основное устройство предполагалось соединить с помощью витой пары и RJ45 разъемов

Так, как опыта программирования Arduino у меня не было до сих пор. Я воспользовался чужими наработками и статьями с сайта arduino.cc. Кому интересно, может поглядеть этот безобразный код:)

Ведущего канала youtube “AlexGyver” просили сделать электронный замок своими руками. Добро пожаловать на цикл видео про электронные замки на arduino. В общих чертах мастер объяснит идею.

Есть несколько вариантов создания системы электронного замка. Чаще всего используются для запирания дверей и ящиков, шкафов. А также для создания тайников и потайных сейфов. Поэтому нужно сделать макет, с которым удобно работать и можно наглядно и подробно показывать устройство системы изнутри и снаружи. Поэтому решил сделать раму с дверцей. Для этого понадобится квадратный брус 30 x 30. Фанера 10мм. Дверные петли. Изначально хотел сделать фанерный ящик, но вспомнил, что в комнате всё завалено запчастями. Подобный ящик некуда поставить. Поэтому будет сделан макет. Если кто-то хочет поставить себе электронный замок, то, глядя на макет можно с легкостью всё повторить.

Все, что нужно для замка, найдете в этом китайском магазине .

Цель – разработать максимально эффективные схемы и прошивки для электронных замков. Вы сможете использовать эти результаты для установки этих систем на свои двери, ящики, шкафы и тайники.

Дверца готова. Теперь нужно придумать, как открывать и закрывать электронным способом. Для этих целей подходит мощная соленоидная щеколда с aliexpress (ссылка на магазин выше). Если подать на выводы напряжения, она откроется. Сопротивление катушки почти 12 ом, значит при напряжении 12 вольт катушка будет кушать около 1 ампера. С такой задачей справится и литиевый аккумулятор и повышающий модуль. Настраиваем на соответствующее напряжения. Хотя можно и чуть больше. Щеколда крепится на внутренней стороне дверцы на расстоянии, чтобы не цепляла край и могла захлопываться. Щеколды должна быть ответной частью в виде металлического короба. Использовать ее без этого неудобно и неправильно. Придётся поставить ступеньку, хотя бы создавалась видимость нормальной работы.

В холостом режиме щеколда открывается нормально, то есть если на дверце есть ручка, подаем импульс, дверку за ручку открываем. Но если подпружинить, этот способ уже не подходит. Повышающий преобразователь не справляется с нагрузкой. Для открытия подпружиненный дверцы придется использовать большие аккумуляторов и более мощный преобразователь. Либо сетевой источник питания и забить на автономности системы. В китайских магазинах есть щеколды больших размеров. Они подойдут для ящиков. Питания можно подавать при помощи реле или мосфет транзистора, либо силового ключа на том же транзисторе. Более интересно и менее затратный вариант – сервопривод, соединенный с шатуном с любым запирающим элементом – шпингалет или более серьёзные задвижка. Он может понадобиться также кусочек стальной спицы, выполняющей роль шатуна. Такой системе не нужен большой ток. Но она занимает больше места и более хитрая логика управления.

Есть два типа сервоприводов. Маленькие слабенькие и большие мощные, которыми можно спокойно задвинуть в отверстия в серьёзные металлические штыри. Оба показанных вариантов работают как на дверцах, так и на выдвижных ящиках. С ящиком придется повозиться, проделывая отверстие в выдвижной стенке.

Так уж произошло, что решили мы на работе установить кодовый замок на свою дверь, потому, как постоянно вбегаем – выбегаем из кабинета, дверь в который должна быть закрыта постоянно в отсутствие обитателей. Ключи частенько оказываются забытыми внутри. Вобщем, решили, что кодовый замок это отличный выход.

Порывшись на китайских барахолках и ebay я ничего дешевого и более-менее серьезного не нашел и решил сделать его своими руками. Оговорюсь сразу, что платформа Arduino была выбрана за свою простоту, так-как опыта общения с микроконтроллерами не было вообще.

Комплектующие

Итого: $33,5 и 350руб.

Не так уж и мало, скажете вы, и будете, определенно правы, но ведь за удовольствие надо платить! А собрать, что-то своими руками всегда приятно. К тому-же конструкцию можно сильно удешевить, если использовать голый МК без Arduino.

Подготовка к сборке

Программирование.

Фото и видео


Блок питания


Клавиатурка


Шпингалет (соединен с актуатором металлической спицей и на которую надета термоусадка для красоты)

Видео процесса работы устройства:

Сегодня урок о том как использовать RFID-ридер с Arduino для создания простой системы блокировки, простыми словами – RFID-замок.

RFID (англ. Radio Frequency IDentification, радиочастотная идентификация) – способ автоматической идентификации объектов, в котором посредством радиосигналов считываются или записываются данные, хранящиеся в так называемых транспондерах, или RFID-метках. Любая RFID-система состоит из считывающего устройства (считыватель, ридер или интеррогатор) и транспондера (он же RFID-метка, иногда также применяется термин RFID-тег).

В уроке будет использоваться RFID-метка с Arduino. Устройство читает уникальный идентификатор (UID) каждого тега RFID, который мы размещается рядом со считывателем, и отображает его на OLED-дисплее. Если UID тега равен предопределенному значению, которое хранится в памяти Arduino, тогда на дисплее мы увидим сообщение «Unlocked» (англ., разблокировано). Если уникальный идентификатор не равен предопределенному значению, сообщение “Unlocked” не появится – см. фото ниже.

Детали, необходимые для создания этого проекта:

  • RFID-ридер RC522
  • OLED-дисплей
  • Макетная плата
  • Провода

Общая стоимость комплектующих проекта составила примерно 15 долларов.

Шаг 2: RFID-считыватель RC522

В каждой метке RFID есть небольшой чип (на фото белая карточка). Если направить фонарик на эту RFID-карту, можно увидеть маленький чип и катушку, которая его окружает. У этого чипа нет батареи для получения мощности. Он получает питание от считывателя беспроводным образом используя эту большую катушку. Можно прочитать RFID-карту, подобную этой, с расстояния до 20 мм.

Тот же чип существует и в тегах RFID-брелка.

Каждый тег RFID имеет уникальный номер, который идентифицирует его. Это UID, который показывается на OLED-дисплее. За исключением этого UID, каждый тег может хранить данные. В этом типе карт можно хранить до 1 тысячи данных. Впечатляет, не так ли? Эта функция не будет использована сегодня. Сегодня все, что интересует, – это идентификация конкретной карты по ее UID. Стоимость RFID-считывателя и этих двух карт RFID составляет около 4 долларов США.

Шаг 3: OLED-дисплей

В уроке используется OLED-монитор 0.96″ 128×64 I2C.

Это очень хороший дисплей для использования с Arduino. Это дисплей OLED и это означает, что он имеет низкое энергопотребление. Потребляемая мощность этого дисплея составляет около 10-20 мА, и это зависит от количества пикселей.

Дисплей имеет разрешение 128 на 64 пикселя и имеет крошечный размер. Существует два варианта отображения. Один из них монохромный, а другой, как тот, который использован в уроке, может отображать два цвета: желтый и синий. Верхняя часть экрана может быть только желтой, а нижняя часть – синей.

Этот OLED-дисплей очень яркий и у него отличная и очень приятная библиотека, которую разработала компания Adafruit для этого дисплея. В дополнение к этому дисплей использует интерфейс I2C, поэтому соединение с Arduino невероятно простое.

Вам нужно только подключить два провода, за исключением Vcc и GND. Если вы новичок в Arduino и хотите использовать недорогой и простой дисплей в вашим проекте, начните с этого.

Читать еще:  Домашний ремонт - натяжные потолки своими руками
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector