Arduino є найкращою системоюдля копіювання будь-якого обладнання. Більшість ідей не змогли б реалізуватися без неї. Давно існує така думка: створити спеціальний кодовий замок на Ардуїно. Для його відкриття необхідно затиснути певну клавішу. При цьому замок не повинен відкриватись, навіть якщо знати потрібну кнопку. Щоб його відкрити необхідно витримати певні інтервали, використовуючи м'язову пам'ять. Таке злочинець не зможе вчинити. Але це лише теорія.
Щоб його зібрати потрібно скористатися спеціальним приладом прямокутних імпульсів, а також кілька лічильників та купу. Але готовий пристрій мав би великі габаритні розміри та його незручно було б використати. Як правило, такі думки не дають спокою. Першим етапом під час втілення мрії стало створення програми під Arduino. Саме вона служитиме кодовим замком. Для того, щоб відкрити його, потрібно натиснути не одну клавішу, а кілька, причому робити це одночасно. Готова схемавиглядає таким чином:
Якість зображення не найкраще, але підключення виконується до землі, D3, D5, D7, D9 та D11.
Код представлений нижче:
Const int ina = 3; const int inb = 5; const int inc = 9; const int ledPin = 13; int i = 1000; byte a = 0; byte b = 0; byte c = 0; byte d = 0; unsigned long time = 0; //не забувайте все, що набуває значення millis() unsigned long temp = 0; //зберігати в unsigned long byte keya = (0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0); //Коди власне byte keyb = (1, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 0); byte keyc = (1, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 0); byte k = 0; void setup() ( pinMode(ina, INPUT_PULLUP); //3 входи, що підключаються до кнопок pinMode(inb, INPUT_PULLUP); pinMode(inc, INPUT_PULLUP); pinMode(ledPin, OUTPUT); //вбудований світлодіод на 13-му піні pinMode(7, OUTPUT);pinMode(11, OUTPUT);digitalWrite(7, LOW); //замінюють землю digitalWrite(11, LOW);time = millis(); //потрібно для відліку часу //подвійне миготіння світлодіодом digitalWrite(ledPin, HIGH);delay(100);digitalWrite(ledPin, LOW);delay(100);digitalWrite(ledPin, HIGH);delay(100); 200); ) void loop() ( if(k==0) ( blinktwice(); //запрошення ввести код ) if (k == 8) ( digitalWrite(ledPin, HIGH); delay(3000); k = 0 ; ) a = digitalRead(ina);//зчитуються рівні сигналів з кнопок - натиснута/не натиснута b = digitalRead(inb);c = digitalRead(inc);delay(100); можна не використовувати if((digitalRead(ina) == a)&&(digitalRead(inb) ==b)&&(digitalRead(inc)==c)) ( if (a == keya[k]) ( if (b == keyb[k]) ( if (c == keyc[k]) ( k++; ) ) ) ) if (k==1) ( if (d ==0) ( time = millis (); d++; ) ) temp = millis(); temp = temp – time; if (temp > 10000) ( k = 0; d = 0; time = millis (); ) )
Щоб не виникало зайвих питань щодо коду, слід пояснити деякі моменти. Функція setup використовується призначення портів. Наступна функція– Input_Pullup, яка потрібна для збільшення напруги піна на 5 В. Це здійснюється за допомогою резистора. Завдяки цьому не виникатимуть різні короткі замикання. Для більшої зручності рекомендується використовувати функцію blinktwice. Взагалі під час створення різних програм необхідно спробувати інші функції.
Після призначення функції відбувається зчитування сигналу з портів. Якщо кнопка натиснута, це позначатиметься цифрою 1, і якщо ні – 2. Далі, відбувається аналіз всіх значень. Наприклад, виникла така комбінація, як 0,1,1. Це означає, що перша клавіша натиснута, а решта дві немає. Якщо всі значення виконуються правильно, то умова 8 також є правильною. Про це свідчить світлодіод, що загорівся, на передній панелі. Далі необхідно вписати певний код, який буде служити для відчинення дверей.
Останні елементи коду служать скидання значень лічильника. Така функція виконується, якщо після останнього натискання кнопки пройшло більше 10 секунд. Без цього коду можна було перебрати всі можливі варіанти, хоч їх чимало. Після створення даного пристроюнеобхідно його протестувати. Ще
Уявляю дверний замок, керований радіочастотним ключем.
Працює замок так: Піднесли НАШ ключ (RFID-мітка) – замок закрився, піднесли ключ повторно – замок відкрився. Для візуалізації роботи замку використано шість двоколірних світлодіодів (лінійка). При закритті – пробігає червоне світло, при відкритті – зелене. Якщо піднести ЧУЖИЙ ключ, мигнути червоні світлодіоди.
"Машинка" керується двома проводами. Одна полярність висуває шток, зворотна полярність втягує шток. При напрузі 12 вольт, струм становить 6 ампер, багато...
У "машинці" немає кінцевих вимикачів.
Виходячи з того, що схема замку (за задумом) має гарантоване живлення, акумулятор 12 вольт, для забезпечення роботи замку, у разі зникнення ~220 . Розробив бруківку схему управління "машинкою". Особливою фішкою схеми є її нелінійність, що забезпечує надійну роботумеханізму замку, і одночасно - щадний режим роботи "машинки" та ключових транзисторів.
На схемі (вище) плече "Закрити" виділено червоним кольором, а плече "Відкрити" - зеленим. Плечі харчуються окремо, через резистори (перебувають у блоці живлення). Поділ живлення плечей моста, ввів для виключення помилкових спрацьовувань.
Пояснення: Через резистори 33 Ом (на схемі блоку живлення), напруга 12 вольт заряджає конденсатори (по 2000 -мкф, у кожному плечі). При надходженні керуючого напруга від контролера Arduino_ProMini- 168
на вхід "Закрити" (або аналогічно на "Відкрити") через оптопару PVT322 - відкривається відповідне плече ключів. При цьому відбувається наступне: У момент відкриття ключів, енергія з конденсаторів потужно "смикає" моторчик "машинки". У міру розряду конденсаторів (це відбувається швидко) двигун "машинки" живиться струмом обмеженим резисторами (33-Ом). Завдяки цьому, наприкінці процесу "закриття"-"відкриття" замку, шток рухається досить повільно.
Такий спосіб керування двигуном є оптимальним.
Схема блоку живлення трансформаторна. Взагалі, схема замку живиться від акумулятора 12-вольт, 2,8-А/год. А схема БП підтримує акумулятор на номінальному рівні. Світлодіод "Мережа" вказує на нормальну роботублок живлення.
Всі діоди 1N4007 (забув вказати на схемі, а людина поставила питання – які?).
(1)
зібрано обмежувач максимального струму. Резистором R 1
верхній поріг струму встановлений 300-мА.
На інтегральному стабілізаторі LM317 (2)
зібрано стабілізатор напруги. Напруга стабілізації налаштовується резисторомR 2
. Напруга на акумуляторі повинна бути 13,7 -вольта.
Напруга з акумулятора подається в три точки.
Через резистори (по 33-Ом) на (X), (Y) - живлення плечей ключів "драйвера" двигуна "машинки".
Більшість своїх пристроїв збираю з того, що потрапило під руку. Цей проект не є винятком. Як корпус використовую корпус:) від електронного баласту:
Світлодіоди №-2...№-7 – двокольорові. Вони розташовані в лінії. Використовуються для візуалізації процесів "відкриття" та "закриття" замка. Прикрашання.
Сьогодні урок про те, як використовувати RFID-рідер з Arduino для створення простої системи блокування, простими словами- RFID-замок.
RFID (Radio Frequency IDentification, радіочастотна ідентифікація) - спосіб автоматичної ідентифікації об'єктів, в якому за допомогою радіосигналів зчитуються або записуються дані, що зберігаються в так званих транспондерах, або RFID-мітках. Будь-яка RFID-система складається з зчитувального пристрою (зчитувач, рідер або Інтеррогатор) і транспондера (він же RFID-мітка, іноді також застосовується термін RFID-тег).
В уроці використовуватиметься RFID-мітка з Arduino. Пристрій читає унікальний ідентифікатор (UID) кожного тега RFID, який ми розміщуємо поруч із зчитувачем, і відображає його на OLED-дисплеї. Якщо UID тега дорівнює визначеному значенню, яке зберігається в пам'яті Arduino, тоді на дисплеї ми побачимо повідомлення Unlocked (англ., розблоковано). Якщо унікальний ідентифікатор не дорівнює визначеному значенню, повідомлення "Unlocked" не з'явиться - див. фото нижче.
Замок закритий
Замок відкритий
Деталі, необхідні для створення цього проекту:
- RFID-рідер RC522
- OLED-дисплей
- Макетна плата
- Провід
Додаткові деталі:
- Акумулятор (powerbank)
Загальна вартість комплектуючих проекту становила приблизно 15 доларів.
Крок 2: RFID-читач RC522
У кожній мітці RFID є невеликий чіп (на фото біла картка). Якщо направити ліхтарик на цю RFID-карту, можна побачити маленький чіп та котушку, яка оточує його. Цей чіп не має батареї для отримання потужності. Він отримує харчування від зчитувача бездротовим чином використовуючи цю велику котушку. Можна прочитати RFID-карту, подібну до цієї, з відстані до 20 мм.
Той самий чіп існує і в тегах RFID-брелка.
Кожен RFID тег має унікальний номер, який ідентифікує його. Це UID, який відображається на OLED-дисплеї. Крім цього UID, кожен тег може зберігати дані. У цьому типі карток можна зберігати до 1 тисячі даних. Вражає, чи не так? Ця функція не буде використана сьогодні. Сьогодні все, що цікавить, - це ідентифікація конкретної картки за її UID. Вартість RFID-зчитувача та цих двох карт RFID становить близько 4 доларів США.
Крок 3: OLED-дисплей
В уроці використовується OLED-монітор 0.96" 128x64 I2C.
Це дуже хороший дисплейдля використання з Arduino. Це дисплей OLED, і це означає, що він має низьке енергоспоживання. Потужність цього дисплея становить близько 10-20 мА, і це залежить від кількості пікселів.
Дисплей має роздільну здатність 128 на 64 пікселі та має крихітний розмір. Існує два варіанти відображення. Один із них монохромний, а інший, як той, який використаний в уроці, може відображати два кольори: жовтий та синій. Верхня частинаекрана може бути лише жовтою, а нижня частина – синьою.
Цей OLED-дисплей дуже яскравий і має чудову і дуже приємну бібліотеку, яку розробила компанія Adafruit для цього дисплея. На додаток до цього дисплей використовує інтерфейс I2C, тому з'єднання Arduino неймовірно просте.
Вам потрібно лише підключити два дроти, за винятком Vcc та GND. Якщо ви є новачком в Arduino і хочете використовувати недорогий і простий дисплей у вашому проекті, почніть з цього.
Крок 4: Поєднуємо всі деталі
Зв'язок із платою Arduino Uno дуже простий. Спочатку підключимо живлення як зчитувача, і дисплея.
Будьте обережні, зчитувач RFID повинен бути підключений до виходу 3,3 від Arduino Uno або він буде зіпсований.
Оскільки дисплей може працювати на 3,3 В, ми підключаємо VCC від обох модулів до позитивної шини макета. Потім ця шина підключається до виходу 3,3 від Arduino Uno. Після цього з'єднуємо обидві землі (GND) із шиною заземлення макета. Потім ми поєднуємо GND-шину макета з Arduino GND.
OLED-дисплей → Arduino
SCL → Аналоговий Pin 5
SDA → Аналоговий Pin 4
RFID-рідер → Arduino
RST → Цифровий Pin 9
IRQ → Не з'єднаний
MISO → Цифровий Pin 12
MOSI → Цифровий Pin 11
SCK → Цифровий Pin 13
SDA → Цифровий Pin 10
Модуль RFID-зчитувача використовує інтерфейс SPI зв'язку з Arduino. Тому ми маємо намір використовувати апаратні штирі SPI від Arduino UNO.
Висновок RST надходить на цифровий контакт 9. Контакт IRQ залишається незв'язним. Контакт MISO підключається до цифрового виходу 12. Штир MOSI йде цифровий контакт 11. Контакт SCK переходить на цифровий контакт 13, і, нарешті, висновок SDA йде цифровий висновок 10. Ось і все.
Зчитувач RFID підключено. Тепер нам потрібно підключити OLED-дисплей Arduino, використовуючи інтерфейс I2C. Таким чином, висновок SCL на дисплеї переходить до аналогового виводу Pin 5 і SDA на дисплеї до аналогового Pin 4. Якщо тепер ми увімкнемо проект і розмістимо RFID-карту поруч із рідером, ми побачимо, що проект працює нормально.
Крок 5: Код проекту
Щоб код проекту було скомпілювано, нам потрібно включити деякі бібліотеки. Насамперед, нам потрібна бібліотека MFRC522 Rfid.
Щоб встановити її, перейдіть до Sketch -> Include Libraries -> Manage libraries(Управління бібліотеками). Знайдіть MFRC522 та встановіть її.
Нам також потрібна бібліотека Adafruit SSD1306 та бібліотека Adafruit GFX для відображення.
Встановіть обидві бібліотеки. Бібліотека Adafruit SSD1306 потребує невеликої модифікації. Перейдіть до папки Arduino -> Libraries, відкрийте папку Adafruit SSD1306 та відредагуйте бібліотеку Adafruit_SSD1306.h. Закоментуйте рядок 70 та розкоментуйте рядок 69, т.к. дисплей має роздільну здатність 128x64.
Спочатку ми оголошуємо значення мітки RFID, яку має розпізнати Arduino. Це масив цілих чисел:
Int code = (69,141,8,136); // UID
Потім ми ініціалізуємо зчитувач RFID та дисплей:
Rfid.PCD_Init(); display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);
Після цього функції циклу ми перевіряємо тег на зчитувачі кожні 100 мс.
Якщо на зчитувачі є тег, ми читаємо його UID та друкуємо його на дисплеї. Потім ми порівнюємо UID тега, який ми щойно прочитали, зі значенням, яке зберігається в кодовій змінній. Якщо значення однакові, ми виводимо повідомлення UNLOCK, інакше ми не відображатимемо це повідомлення.
If(match) ( Serial.println("\nI know this card!"); printUnlockMessage(); )else ( Serial.println("\nUnknown Card"); )
Звичайно, ви можете змінити цей код, щоб зберегти більше 1 значення UID, щоб проект розпізнав більше RFID-міток. Це просто приклад.
Код проекту:
#include Як видно з уроку – за невеликі гроші можна додати RFID-рідер у ваші проекти. Можна легко створити систему безпеки за допомогою цього рідера або створити більш цікаві проекти, наприклад, щоб дані з диска USB зчитувалися тільки після розблокування. Днями я переглядав фільм «Нова Людина-Павук» і в одній сцені Пітер Паркер дистанційно відчиняє та зачиняє двері зі свого ноутбука. Щойно я побачив це, то одразу ж зрозумів, що й мені потрібен такий електронний замок на вхідні двері. Трохи повозившись, я зібрав діючу модель розумного замку. У цій статті я розповім вам, як я її зібрав. Для складання електронного замку на Ардуїно вам знадобляться такі матеріали: Електроніка: Компоненти: Інструменти: Задум полягає в тому, щоб я міг відчиняти або зачиняти двері без ключа, і навіть не підходячи до них. Але це лише основна ідея, адже можна ще додати датчик детонації, щоб він реагував на особливий стукіт, або можна додати систему розпізнавання голосу! Важіль сервоприводу, з'єднаний зі шпингалетом, закриватиме його (на 0°) і відкриватиме (на 60°), за допомогою команд, що отримуються через модуль Bluetooth. Давайте спочатку підключимо сервопривід до плати Arduino (хочу помітити, що, хоча у мене використана плата Arduino Nano, у платі Uno розташування висновків таке саме). Я раджу вам перевірити роботу сервоприводу, перш ніж продовжити збирання. Для цього в програмі Arduino IDE у прикладах вибираєте Sweep. Переконавшись у тому, що сервіс працює, можемо підключати Bluetooth-модуль. Потрібно з'єднати висновок rx модуля Bluetooth з tx виводом Arduino, і tx виведення модуля з rx виводом Arduino. Але поки що не робіть цього! Коли ці з'єднання будуть спаяні, ви вже не зможете завантажити жодні коди на Arduino, тому спочатку завантажте всі ваші коди і тільки після цього паяйте з'єднання. Ось схема з'єднань модуля та мікроконтролера: Якщо пояснення здається вам незрозумілим, слідуйте представленій схемі з'єднань проводів. Тепер, коли у нас є всі діючі частини, давайте переконаємося, що сервопривід зможе рухати шпингалет. Перш ніж монтувати шпингалет на двері, я зібрав пробний зразок, щоб переконатися, що серво досить потужне. Спочатку мені здалося, що мій серво слабенький і я додав краплю масла в шпингалет, після цього він все запрацювало нормально. Це дуже важливо, щоб механізм добре ковзав, інакше ви ризикуєте бути замкненим у своїй кімнаті. Я вирішив помістити в корпус лише контролер та модуль Bluetooth, а сервопривід залишити зовні. Для цього на шматку картону обводимо контур плати Arduino Nano і додаємо по 1 см простору по периметру та вирізаємо. Після цього вирізаємо ще п'ять сторін корпусу. У передній стінці необхідно прорізати отвір під шнур живлення контролера. Розміри сторін корпусу: Для керування контролером вам потрібен гаджет на Android або Windows із вбудованим Bluetooth-ом. У мене не було можливості перевірити роботу програми на яблучних пристроях, можливо, будуть потрібні якісь драйвера. Упевнений, декому з вас є можливість перевірити це. Для Андроїда завантажте програму Bluetooth Terminal, для Windows завантажте TeraTerm. Потім потрібно підключити модуль до смартфону, ім'я має бути linvor, пароль – 0000 або 1234. Як тільки пару встановиться, відкрийте встановлений додаток, увійдіть в опції та виберіть «Встановити з'єднання (небезпечне)». Тепер ваш смартфон – монітор послідовного інтерфейсу Arduino, тобто ви можете обмінюватись даними з контролером. Якщо ви введете 0, двері закриються, а на екрані смартфона буде повідомлення «Двері зачинені». Спочатку вам потрібно з'єднати сервопривід із шпингалетом. Для цього з монтажних отворів корпусу приводу необхідно зрізати заглушки. Якщо ми покладемо сервопривід, монтажні отвори мають бути врівень із шпингалетом. Потім потрібно помістити важіль сервоприводу в проріз шпингалету, туди, де була ручка шпингалета. Перевірте, як ходить замок у корпусі. Якщо все гаразд, закріпіть важіль сервоприводу клеєм. Тепер потрібно просвердлити у двері напрямні отвори для гвинтів. Для цього додайте шпингалет до дверей і олівцем позначте на полотні дверей отвори під гвинти. Просвердліть у зазначених місцях отвори під гвинти глибиною приблизно 2,5 см. Прикладіть шпингалет і закріпіть гвинтами. Знову перевірте роботу сервоприводу. Щоб завершити пристрій, вам знадобляться джерело живлення, шнур та штекер міні-usb для з'єднання з Arduino. #include Servo myservo; int pos = 0; int state; int flag=0; void setup() ( myservo.attach(9); Serial.begin(9600); myservo.write(60); delay(1000); ) void loop() ( if(Serial.available() > 0) ( state = Serial.read(); flag=0; ) // if state is "0" the DC motor буде turn off if (state == "0") ( myservo.write(8); delay(1000); Serial. println("Door Locked"); ) else if (state == "1") ( myservo.write(55); delay(1000); Serial.println("Door UnLocked"); ) ) Насолоджуйтесь своїм замком з дистанційним керуванням, і не забудьте «випадково» замкнути друзів у кімнаті. Провідного каналу youtube AlexGyver просили зробити електронний замок своїми руками. Ласкаво просимо до циклу відео про електронні замки на arduino. Загалом майстер пояснить ідею. Існує кілька варіантів створення системи електронного замку. Найчастіше використовуються для замикання дверей та ящиків, шаф. А також для створення схованок та потайних сейфів. Тому потрібно зробити макет, з яким зручно працювати і можна наочно та докладно показувати пристрій системи зсередини та зовні. Тому вирішив зробити раму із дверцятами. Для цього знадобиться квадратний брус 30 х 30. Фанера 10мм. Дверні петлі. Спочатку хотів зробити фанерну скриньку, але згадав, що у кімнаті все завалено запчастинами. Подібний ящик нікуди поставити. Тому буде зроблено макет. Якщо хтось хоче поставити собі електронний замок, то, дивлячись на макет, можна з легкістю все повторити. Все, що потрібно для замку, знайдете у цьому китайському магазині. Мета – розробити максимально ефективні схеми та прошивки для електронних замків. Ви зможете використовувати ці результати для встановлення цих систем на свої двері, ящики, шафи та схованки. Дверцята готові. Тепер потрібно придумати, як відкривати та закривати електронним способом. Для цих цілей підходить потужна соленоїдна клямка з aliexpress (посилання на магазин вище). Якщо подати висновки напруги, вона відкриється. Опір котушки майже 12 ом, значить при напрузі 12 вольт котушка буде їсти близько 1 ампера. З таким завданням впорається і літієвий акумуляторта підвищуючий модуль. Налаштовуємо на відповідну напругу. Хоча можна і трохи більше. Клямка кріпиться на внутрішній стороні дверцят на відстані, щоб не чіпляла край і могла захлопуватися. Клямки повинна бути частиною у відповідь у вигляді металевого короба. Використовувати її без цього незручно та неправильно. Прийде поставити сходинку, хоча б створювалася видимість нормальної роботи. У неодруженому режимі клямка відкривається нормально, тобто якщо на дверцятах є ручка, подаємо імпульс, дверцята за ручку відкриваємо. Але якщо пружні, цей спосіб вже не підходить. Підвищуючий перетворювач не справляється із навантаженням. Для відкриття підпружинених дверцят доведеться використовувати великі акумулятори і потужніший перетворювач. Або мережеве джерело живлення та забити на автономності системи. В китайських магазинахє клямки великих розмірів. Вони підійдуть для скриньок. Живлення можна подавати за допомогою реле або мосфета транзистора, або силового ключа на тому ж транзисторі. Більш цікаво і менш витратний варіант - сервопривід, з'єднаний з шатуном з будь-яким замикаючим елементом - шпингалет або більш серйозні засувки. Він може знадобитися також шматочок сталевої спиці, що виконує роль шатуна. Такій системі не потрібен великий струм. Але вона займає більше місця і хитріша логіка управління. Є два типи сервоприводів. Невеликі слабкі і великі сильні, якими можна спокійно засунути в отвори в серйозні металеві штирі. Обидва показані варіанти працюють як на дверцятах, так і на висувних ящиках. З ящиком доведеться повозитися, виготовляючи отвір у висувній стінці. Друга частина Крок 6: Підсумковий результат
Крок 1: Список матеріалів
Крок 2: Як діє замок
Крок 3: Схема монтажу проводів
Крок 4: Випробування
Крок 5: Корпус для електрокомпонентів
Крок 6: Додаток
Якщо ви введете 1, то побачите, як двері відчиняються, а на екрані буде повідомлення «Двері відчинені».
На Windows процес той самий, за винятком того, що встановити потрібно програму TeraTerm.Крок 7: Монтуємо шпингалет
Крок 8: Живлення
З'єднайте вивід землі джерела живлення з виводом землі міні-порту usb, з'єднайте червоний провід із червоним проводом міні-порту usb, потім протягніть провід від замка до дверної петлі, а від неї протягніть до розетки.Крок 9: Код
Крок 10: Закінчений замок на базі Arduino
