- Komponen Diperlukan
- Kunci Solenoid
- Modul Bluetooth HC-05
- Diagram Litar untuk Kunci Solenoid Terkawal Bluetooth
- Program Arduino untuk Mengawal Solenoid Lock berdasarkan Data Cap Jari
- Aplikasi Android untuk Membaca Data Cap Jari dan Menghantar ke Arduino melalui Bluetooth
- Sarung Bercetak 3D untuk Kunci berasaskan Biometrik
- Menguji kunci terkawal cap jari berasaskan Arduino kami
Sekarang seluruh dunia berada dalam pegangan COVID 19 dan semua orang mengambil langkah berjaga-jaga di mana sahaja mereka dapat untuk mencegah diri mereka daripada dijangkiti penyakit serius ini dengan mengikuti jarak sosial, memakai topeng, menggunakan transaksi tanpa tunai, dan mengelakkan menyentuh apa pun untuk mencegah penyebaran kuman. Dengan munculnya teknologi, kunci biasa menjadi perkara masa lalu dan kunci berasaskan biometrik dan kunci berasaskan RFID menjadi semakin utama. Kunci berasaskan cap jari dan alat penyimpanan rekod kehadiran juga digunakan di kebanyakan pejabat dan kolej tetapi pada masa ini tidak digalakkan melakukannya kerana wabak ini dan oleh itu kita akan membina kunci pintu dengan menggunakan kunci dan kawalan solenoid ia menggunakan aplikasi android melalui Bluetoothsehingga kita tidak perlu menyentuh sensor cap jari sama sekali dan hanya menggunakan telefon bimbit anda sendiri untuk mengawal kunci. Oleh itu, mari kita mulakan.
Komponen Diperlukan
- 1 × Arduino Nano
- 1 × Modul Bluetooth HC-05
- 1 × Kunci Solenoid
- 1 × Buzzer Piezoelektrik
- 1 × LED Merah 5mm
- 1 × LED Hijau 5mm
- 1 × IRF540N N-Channel MOSFET
- Transistor 1 × BC547 NPN
- Perintang: 1 × 550Ω, 1 × 2k0Ω, 1 × 220Ω
- Pengatur Voltan 1 × 7805
- 1 × pasangan penyambung DC Jack
- Papan tulis
Kunci Solenoid
Dalam kunci pintu konvensional, ada kunci untuk menarik atau menolak kait, dan kita harus mengoperasikannya secara manual, tetapi dalam kunci solenoid, kait dapat dikendalikan secara automatik dengan menerapkan voltan pada gegelung solenoid yang akan mengendalikan kait hadir di kunci.
Kunci solenoid mempunyai gegelung solenoid voltan rendah yang menarik kait kembali ke pintu apabila voltan yang sesuai digunakan padanya dan akan tetap terbuka sehingga voltan dikeluarkan. Oleh itu, anda boleh mengawal operasi dengan mengawal voltan yang diberikan kepadanya dengan menggunakan tombol tekan, relay, mikrokontroler, dll. Kunci pintu solenoid digunakan terutamanya di kawasan terpencil untuk mengautomasikan operasi tanpa melibatkan usaha manusia.
Modul Bluetooth HC-05
HC-05 digunakan untuk menyediakan sambungan tanpa wayar ke projek anda sehingga anda dapat berkomunikasi dengan pengawal mikro lain atau telefon bimbit dan komputer riba anda. Anda boleh mengawal data yang dihantar dan diterima dengan mudah dengan menggunakan aplikasi android mudah yang boleh anda buat sendiri. Ia mempunyai dua mod, mod data pertama yang digunakan untuk memindahkan data ke dan dari peranti Bluetooth dan yang kedua adalah mod AT Commandsyang digunakan untuk mengkonfigurasi modul Bluetooth anda. Ia berkomunikasi menggunakan komunikasi USART pada kadar baud 9600 sehingga anda dapat menyambungkannya ke mikrokontroler mana pun yang menyokong komunikasi USART dan dapat disambungkan dengan mudah ke port Serial yang terdapat di papan. Perlu diingat bahawa anda perlu menghidupkan peranti dengan bekalan kuasa 5V dan sambungkan pin TX ke pin RX mikrokontroler anda dan pin RX ke pin TX mikrokontroler. Anda boleh menggunakannya dalam aplikasi automasi dan aplikasi tanpa wayar dalam log data dan robotik.
Diagram Litar untuk Kunci Solenoid Terkawal Bluetooth
Gambarajah litar lengkap yang menunjukkan cara membuat muka dan mengawal kunci solenoid dengan Arduino melalui MOSFET ditunjukkan di bawah.
Seperti yang ditunjukkan dalam rajah litar, sambungannya agak mudah, anda perlu menyambungkan modul Bluetooth HC-05 ke nano dengan menghidupkan peranti dengan bekalan kuasa 5V dan sambungkan pin TX ke pin RX mikrokontroler anda dan pin RX ke pin TX mikrokontroler. Anda perlu menambah LED merah untuk memaparkan status kuasa Arduino nano dan LED hijau untuk menunjukkan jika pintu tidak terkunci. Anda juga perlu menyambungkan bel. Gambarajah sambungan juga ditunjukkan di bawah untuk memudahkan pemahaman.
Untuk mengawal kunci solenoid, anda perlu menggunakan litar kawalan yang terdiri daripada NPN Transistor dan saluran N MOSFET. Kami akan mengawal transistor NPN dengan menyambungkan pin D9 Nano ke pin dasar transistor melalui perintang 550 Ohm untuk mengawal arus yang mengalir ke Transistor. Apabila pin D9 ditarik tinggi, transistor dihidupkan dan pin pintu masuk MOSFET ditarik ke tanah, mematikan MOSFET yang mematikan kunci solenoid dan apabila pin D9 RENDAH, transistor NPN dimatikan yang mana bermaksud bahawa GATE MOSFET ditarik ke 12V melalui perintang tarik 2kOhm untuk menghidupkan MOSFET dan menghidupkan kunci solenoid. Dengan cara ini, anda boleh mengawal kunci Solenoid menggunakan Arduino Nano 5V anda. Anda tidak dapat mengawal MOSFET IRF540N secara langsung dengan pin 5V dari Nano kerana ia bukan MOSFET tahap logik sehingga ia menang 't hidupkan atau matikan sepenuhnya dengan 5V dari nano, oleh itu kita akan menggunakan transistor BC547 NPN untuk mengawal MOSFET.
Saya telah menyolder litar lengkap pada papan perf untuk menjadikannya padat. Ideanya adalah untuk merancang sarung cetak 3D untuk kunci kita supaya dapat dipasang dan digunakan dengan mudah.
Program Arduino untuk Mengawal Solenoid Lock berdasarkan Data Cap Jari
Kami akan menulis kod tersebut di Arduino IDE rasmi, jika anda tidak mempunyai IDE, anda mesti memuat turunnya dari laman web rasmi Arduino. Kami memulakan kod dengan menyatakan pemboleh ubah yang akan kami gunakan dalam kod untuk mengawal periferal seperti buzzer dan led, juga untuk mengawal kunci solenoid dengan mengawal transistor.
nilai int1; #define led 12 #define bjt 9 #define buzzer 7
Sekarang datang ke bahagian penyiapan Arduino, pertama-tama kita akan memulakan komunikasi bersiri Arduino pada kadar 9600 baud. Oleh kerana kami menggunakan pin perkakasan Arduino untuk komunikasi bersiri, jadi kami tidak perlu menggunakan perisian siri dalam projek. Sekarang kita mesti menyatakan pin yang kita gunakan sebagai output atau input dan memberikannya syarat awal.
Serial.begin (9600); pinMode (bjt, OUTPUT); pinMode (dipimpin, OUTPUT); pinMode (buzzer, OUTPUT); digitalWrite (bjt, TINGGI); digitalWrite (dipimpin, RENDAH);
Sekarang dalam fungsi gelung kod, kita akan membaca data yang datang secara bersiri dari modul Bluetooth HC-05 dan memeriksa apakah data tersebut sesuai dengan perintah kunci atau buka kunci. Dalam logik program kami jika cap jari dikenali dengan betul, maka modul Bluetooth akan mengirimkan nilai "1" dan jika cap jari tidak dikenali, maka modul Bluetooth akan mengirim nilai "0". Sekiranya nilai yang dibaca oleh Nano adalah “1”, maka pintu akan dibuka dan bel akan berbunyi sesaat dan pintu akan tetap dibuka selama 7 saat. Selepas itu, pintu akan dikunci semula. Sekiranya nilai yang dibaca adalah "0", yang bermaksud cap jari tidak dikenali, maka bel akan membunyikan penggera tiga kali setiap saat untuk memberi amaran keselamatan.
Serial.println ("Membaca"); sementara (Serial.available () == 0); nilai1 = Serial.read (); Serial.println (nilai1); jika (nilai1 == 1) {Serial.println ("Membuka kunci"); digitalWrite (bjt, RENDAH); digitalWrite (buzzer, TINGGI); digitalWrite (dipimpin, TINGGI); kelewatan (1000); digitalWrite (buzzer, RENDAH); kelewatan (6000); digitalWrite (bjt, TINGGI); digitalWrite (dipimpin, RENDAH); } jika (nilai1 == 0) {digitalWrite (bjt, TINGGI); digitalWrite (buzzer, TINGGI); Serial.println ("Mengunci"); kelewatan (1000); digitalWrite (buzzer, RENDAH); kelewatan (1000); digitalWrite (buzzer, TINGGI); kelewatan (1000); digitalWrite (buzzer, RENDAH); kelewatan (1000); digitalWrite (buzzer, TINGGI); kelewatan (1000); digitalWrite (buzzer, RENDAH); }
Aplikasi Android untuk Membaca Data Cap Jari dan Menghantar ke Arduino melalui Bluetooth
Aplikasi untuk projek ini direka menggunakan penemu aplikasi Kodular. Membuat aplikasi menggunakan Kodular sangat mudah; anda boleh membuat aplikasi dengan menggabungkan blok mengikut carta alir projek anda.
Untuk membuat aplikasi dengan Kodular, arahkan ke Kodular.io dan buat akaun jika anda tidak memilikinya, log masuk ke akaun anda, dan kemudian klik pada pilihan ' Buat Aplikasi' .
Selepas itu, anda akan dibawa ke skrin Projek. Klik pada butang ' Buat Projek' untuk membuat Projek.
Namakan aplikasinya dan klik ' Selesai '. Projek akan dibuat dan anda akan dibawa ke halaman Pereka projek. Sekarang di halaman Pereka, tambahkan empat komponen ini dari Components Palette untuk membuat susun atur untuk aplikasi: Pelanggan Bluetooth, Cap Jari, Pemilih Senarai, dan Butang Gambar. Pemetik senarai dan Butang boleh didapati di ' Antara Muka Pengguna' sementara Sidik Jari dan Bluetooth dapat dipilih dari ' Sensor ' & ' Sambungan '.
Sifat skrin boleh diubah dengan mengubah sifat untuk setiap blok.
Selepas itu, pindah ke skrin ' Blok ' untuk membina aplikasi menggunakan blok.
Sekarang tatal ke bawah, klik pada ' List_Picker1' dan seret & lepas blok kod pertama seperti yang ditunjukkan dalam gambar:
Pada langkah seterusnya, klik pada blok 'Control' dan kemudian seret & lepaskan blok kod pertama pada skrin Viewer.
Selepas itu, pergi ke blok 'Bluetooth_client1' dan pilih blok kod 'Bluetooth_client.connect' .
Kemudian pergi ke blok 'List_Picker' dan pilih ' Blok kod pemilihan' seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah.
Sekarang pada langkah seterusnya, pergi lagi ke blok 'List_Picker' dan pilih ' List_Picker. Teks ke ' blok kod seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.
Selepas itu, pergi ke blok 'Teks' dan pilih blok kod pertama.
Dengan ini, blok kod pertama selesai. Kita perlu membuat tiga blok kod lagi untuk memanggil sensor cap jari telefon Android dan mengesahkan cap jari. Blok kod lengkap ditunjukkan dalam gambar di bawah. Gunakan gambar ini untuk bergabung dengan blok kod yang lain.
Apabila semua blok disambungkan, eksport fail.apk pada komputer riba anda atau anda boleh mengeksport apk ke telefon anda secara langsung menggunakan QR Code. The .aia dan .apk fail aplikasi ini boleh dimuat turun dari pautan di bawah.
- Muat turun aplikasi Android untuk Mengawal kunci solenoid melalui Arduino
Sarung Bercetak 3D untuk Kunci berasaskan Biometrik
Seperti disebutkan sebelumnya, kami telah membuat model 3D untuk memasang papan perf dan kunci solenoid ke dalam selongsong kecil yang rapi. Model yang diletakkan pada perisian slicing ditunjukkan di bawah.
Sekiranya anda menggunakan papan papan berukuran sama dan kunci solenoid, anda juga boleh mencetak selongsong yang sama menggunakan fail STL yang diberikan di bawah. Anda juga boleh melihat projek percetakan 3D lain yang telah kami bina lebih awal.
Fail STL untuk Sarung Kunci Solenoid
Menguji kunci terkawal cap jari berasaskan Arduino kami
Pertama, anda perlu memuat turun dan memasang fail.apk di telefon anda untuk mengawal kunci. Anda juga perlu memuat naik kod lengkap di Arduino Nano anda tetapi pastikan anda mengeluarkan pin TX dan RX dari nano sebelum memuat naik kod tersebut. Setelah muat naik selesai, pasang kunci dan kemudian hidupkan Bluetooth pada telefon bimbit anda dan pasangkan dengan peranti Bluetooth yang anda gunakan dan buka aplikasinya. Sekarang ketuk ikon Bluetooth pada aplikasi dan sambungkan ke peranti Bluetooth dan ikon Bluetooth pada aplikasi akan beralih ke ikon kunci. Sekarang anda harus mengetuk ikon sidik jari untuk memeriksa cap jari menggunakan pengimbas cap jari telefon anda dan nilainya akan dikirimkan ke Arduino Nano.
Projek ini hanyalah demonstrasi asas mengenai perkara yang dapat anda lakukan dengan modul Bluetooth yang disambungkan ke telefon anda. Anda boleh membina keseluruhan robot yang berfungsi, daftar kehadiran, peranti automasi rumah yang dikendalikan aplikasi, dan lain-lain. Anda juga boleh memaparkan paparan antara muka untuk menunjukkan nama orang yang memasuki premis atau menambahkan kamera untuk mengklik gambar orang itu untuk tujuan keselamatan. Cubalah ini sendiri, buat beberapa perubahan, dan jika anda tersekat di suatu tempat, beritahu kami di bahagian komen dan kami akan membantu anda. Terima kasih sekali lagi dan semoga berjaya.