Lacăt Bluetooth: 7 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

Ați pierdut vreodată cheile lacătului sau ați uitat codul de la lacatul dvs. incredibil de puternic și nu vă puteți deschide dulapul? Imaginați-vă un lacăt care poate fi deschis cu o atingere pe un obiect pe care toată lumea îl poartă acum și rar uită …

Ei bine, doamnelor și domnilor, viitorul este aici. Vă prezint un lacăt bluetooth complet funcțional, care poate fi deblocat de pe telefon și de pe ceasul dvs. inteligent!

Acest proiect a fost pentru GCSE-ul meu, pentru care am primit un A * pentru că totuși acesta este cu siguranță un prototip realizat cu un termen limitat și există multe aspecte ale acestui lacăt pe care aș vrea să le schimb. Aceasta este doar o orientare, așa că vă rugăm să experimentați alte părți și modalități de construire a lacătului.

În cele din urmă, dacă vă place acest Instructable, vă rugăm să mă votați în competiție și nu ezitați să lăsați un comentariu dacă aveți întrebări.

Lista materialelor:

• 90mm x 90mm x 25mm bloc de aluminiu
• 8mm x 250mm tija din aluminiu
• 3mm acrilic
• Tijă de oțel cu diametru de 8 mm
• Șuruburi hexagonale M4 x 12mm
• Rfduino RF22102
• Rafduino scut de releu
• LM3671 5v - 3v convertor buck
• Mini încărcător Lipo
• Sârmă emailată din cupru de 0,1 mm
• 1800mah LiPo
• Baterie alcalină de 9v

Echipament:

• Mașină de frezat

  freze asortate (am folosit un flaut de 6mm 3, flaut de 3mm 2 și o freză de 16mm cu 4 flute)

• imprimantă 3d
• Cutter cu laser
• Strung metalic
• Burghiu
• Ciocan de lipit
• Set Tap and Die
• Ferăstrău cu bandă sau ferăstrău cu hack

Link către fișierul proiectului

Acest folder Google conține toate modelele și codul necesar pentru lacăt.

Pasul 1: Locuința

Am creat un model CAD al lacătului folosind schița, așa că mai întâi doriți să imprimați această scară 1: 1. Apoi doriți să lipiți acest șablon pe blocul de aluminiu pentru a oferi un șablon pentru frezarea aluminiului. Apoi, blocul de aluminiu trebuie tăiat mai aproape de șablon, ideal pe o ferăstrău cu bandă pentru a obține o margine pătrată, dar o ferăstrău cu ferăstrău va face. Odată ce blocul a fost redus la dimensiune, trebuie să fie pătrat astfel încât să îl puteți măsura și să vă asigurați că fiecare parte pe care o moriți este, de asemenea, perpendiculară și pătrată. (Faceți clic aici pentru un ghid despre pătratizarea unei piese). Forma exterioară brută este frezată folosind o freză de capăt de 16 mm, iar curba este creată înclinând încet în axa y și x până când marginea exterioară a frezei de capăt atinge marginea șablonului. Repetați acest proces de-a lungul curbei și ar trebui să obțineți o curbă accidentată, dar clară. În cele din urmă, neteziți curba prin prima limită cu un dosar grosier pentru a scăpa de umflături, apoi cu hârtie umedă și uscată. După ce forma exterioară este frezată, înălțimea va trebui redusă la înălțimea finală (20 mm) cu câteva treceri ale tăietorului de capăt de 16 mm.

Moara de capăt de 16 mm este apoi cufundată în blocul de 18 mm pentru a îndepărta cea mai mare parte a materialului din interior, iar moara de capăt de 6 mm este utilizată pentru a apropia fiecare perete cât mai aproape de șablon. În locurile în care este nevoie de un colț de 90 de grade, raza tăietorului de 6 mm poate fi folosită ca colț, deoarece colțurile ascuțite sunt dificil de obținut. Acest proces va dura ceva timp și nu ar trebui să fie rapid.

După ce interiorul este terminat, cele 4 găuri din fiecare colț ar trebui să fie găurite fie folosind din nou moara, fie folosind un pumn central pentru a marca centrul găurii și găurind-o cu un bit de 3,5 mm și ar trebui să fie lovite cu ajutorul unei robinete M4 pentru creați filetele M4 pentru șuruburi. Părțile laterale ale carcasei trebuie, de asemenea, să fie tipărite acum și lipite pe laturile carcasei, având grijă de orientare.

Carcasa trebuie apoi răsturnată 90, astfel încât să fie fixată în poziție verticală. Găurile pentru cătuș sunt acum create cu aceeași moară de capăt de 6 mm, asigurându-vă că nu grăbiți această piesă, deoarece tija poate aluneca. În cele din urmă, slotul pentru portul micro USB este frezat folosind un tăietor de 3 mm pe partea opusă găurilor pentru cătuș.

Cu toate acestea, dacă aveți noroc sau deștepți și aveți o mașină cnc, puteți ignora majoritatea instrucțiunilor de mai sus și puteți utiliza stl-ul furnizat în linkul Google Drive pentru a tăia carcasa mașinii dvs. cnc, economisind timp, sânge, sudoare și lacrimi:).

Pasul 2: Știftul și știftul de blocare

Oprirea End

Opritorul de capăt se atașează la capătul cătușului și împiedică căderea cătușei din lacăt, permițându-i în același timp să se rotească pentru a se potrivi pe dulapuri. Aceasta este realizată dintr-o bucată mică de 12 mm din tija de aluminiu de 8 mm. Faceți fața de ambele părți și marcați 6,0 mm în jos. Rotiți în paralel de la un capăt la semnul de 6 mm și reduceți diametrul la 3,0 mm. Conectați capătul, astfel încât să fie mai ușor să porniți firul. Fie atașați un instrument de filetare extern la strung, fie folosiți un set manual de filetare și matriță pentru a crea un filet extern M3 pe capătul de 3 mm. În cele din urmă, atunci capătul mai mare este tăiat la 2 mm la capăt.

Știftul de blocare

Știftul de blocare este realizat dintr-o tijă de oțel de 10 mm x 8 mm. Faceți față ambelor capete și apoi tăiați o pantă cu ajutorul unui ferăstrău, astfel încât ștuțul să poată fi închis și blocat fără a fi nevoie să deblocați lacătul. Folosiți fișiere pentru a obține profilul corect și încercați să se potrivească cu profilul de mai sus.

Catusul

Am făcut cătușa din aluminiu de 8 mm din cauza constrângerilor de timp și a lipsei de echipament, dar ți-aș recomanda să folosești un material mai dur, cum ar fi oțelul inoxidabil sau oțelul călit, astfel încât să nu fie ușor pentru cineva să taie doar cătușul. Tija trebuie să fie rotită în paralel la 6 mm, astfel încât să poată intra în găurile din carcasă. Faceți față ambelor capete ale tijei, astfel încât capetele să fie perpendiculare pe lungimea tijei. La un capăt al tijei, utilizați un burghiu central pentru a începe o gaură și, folosind un burghiu de 2,5 mm, forați o gaură de aproximativ 5 mm adâncime. Folosiți un robinet M3 pentru a crea un filet intern M3 care va fi folosit pentru a înșuruba capătul de capăt pentru a preveni căderea cătușei din carcasă. Apoi trebuie să îndoiți tija. Pe măsură ce foloseam aluminiu, aș putea îndoi ușor tija folosind un dispozitiv de îndoit cu țeavă cu matrița cu diametrul adecvat, dar dacă ați decis să folosiți ceva mai dur, cum ar fi oțelul întărit, este posibil să fie necesar să încălziți tija mai întâi folosind o torță. Doar asigurați-vă că curățați oxizii formați, astfel încât cătușa să fie strălucitoare. Șurubul trebuie să fie îndoit astfel încât să aibă un diametru de 48 mm. După ce ați îndoit cătușa, asigurați-vă că se potrivește în găuri. Nu-l forțați, deoarece cătușul s-ar putea bloca foarte ușor în carcasă dacă nu este perfect. Dacă diametrul este prea mare, încercați să strângeți puțin arcul șurubului și dacă diametrul este prea mic, încercați să împingeți cele două părți pentru a lărgi diametrul. Jucați-vă cu forma până când poate trece ușor și în afară din găuri.

Pentru a permite cătușa să se rotească în lacăt, introduceți cătușul cu orificiul filetat M3 în cavitatea mai mică și înșurubați capătul. Împingeți cătușul în partea de sus, astfel încât să se extindă cât de mult poate și marcați la capăt fără orificiul filetat M3 înălțimea vârfului lacătului și tăiați acel capăt folosind un ferăstrău. Acest lucru ar trebui să permită cătușului să se rotească liber în jurul carcasei.

În cele din urmă, introduceți cătușul în carcasă și marcați mijlocul cavității solenoidului. Aici va fi știftul de blocare și va trebui să se alinieze cu cătușul exact, astfel încât să poată bloca sigur căușul. În punctul marcat de pe cătuș, tăiați o crestătură potrivită, astfel încât profilul știftului de blocare să se potrivească cu ușurință. Vă rugăm să consultați diagrama de mai sus dacă sunteți confuz.

Pasul 3: Faceplate

Placa frontală a fost proiectată pur și simplu într-un program cad 2d numit design 2d și decupată din acrilic de 3 mm folosind un tăietor laser. Cu toate acestea, nu mulți oameni vor avea acces la tăietoare cu laser, astfel încât să puteți utiliza același șablon folosit pentru a măcina carcasa și a tăia în jurul acesteia folosind un ferăstrău sau o moară CNC. Aș recomanda utilizarea unui material mai dur, cum ar fi aluminiu, astfel încât lacătul să fie mai sigur.

Pasul 4: Electronică

Alimentare electrică

Sursa de alimentare constă din două baterii, una pentru alimentarea microcontrolerului și una pentru acționarea solenoidului. Pentru a încărca și regla puterea microcontrolerului, încărcătorul lipo trebuie să fie conectat la regulatorul de 3,3 v așa cum se arată mai sus pe imagine și schema de circuit și asigurați-vă că polaritatea este corectă. Conectați lipo-ul și verificați dacă acesta se încarcă și că regulatorul dă 3,3 v. Încărcătorul ar trebui să aibă un led roșu la încărcare. Pentru solenoid am deschis o baterie ALKALINE 9v care este formată din 6 baterii AAAA. Acestea au fost lipite în grupuri de 3, toate în serie, astfel încât tensiunea finală este de 9v și are o capacitate de aproximativ 600mah pentru 5,4 Wh. Pentru a lipi bateriile, contactele fiecărei baterii trebuie asprite folosind un fișier și hârtie de nisip. Acest lucru permite lipirii să se „lipească”. Atunci când utilizați un fier de lipit cu o baterie, mișcarea rapidă este esențială. Căldura este principala cauză a capacității bateriei și, în unele cazuri, poate fi foarte periculoasă, așa că ar trebui să cosiți fiecare conector al bateriei înainte de a lipi firul și chiar să mergeți până la atașarea unei chiuvete termice la baterie în timp ce lipiți, cum ar fi cleștele metalic pentru a conduce căldura departe de baterie. Pentru conectarea fiecărei baterii trebuie folosite fire izolate mici și fiecare grup de 3 baterii trebuie învelit în bandă electrică cu doar terminalul pozitiv și negativ expus. Verificați tensiunea cu un multimetru pentru a verifica dacă fiecare grup de 3 baterii furnizează aproximativ 4.5v.

Solenoid

Solenoidul pe care l-am folosit a fost imprimat în 3D și ambalat manual, dar aș recomanda cumpărarea unui solenoid disponibil gratuit, deoarece acestea sunt înfășurate mai precis, oferind performanțe mai bune în ceea ce privește puterea utilizată și intensitatea câmpului magnetic. Pentru a face solenoidul,.stl trebuie să fie imprimat în 3D. Am unul acasă, așa că l-am folosit, dar dacă nu aveți unul, există multe servicii online, cum ar fi hub-uri 3D, care vă pot face să imprimați o parte la un preț rezonabil. Stl poate fi găsit în legătura principală a folderului de proiect la începutul instructabilului. Solenoidul trebuie să fie înfășurat cu sârmă emailată de cupru de 0,1 mm. Începeți cu o coadă de 5 cm pe un capăt și începeți să înfășurați de la capăt fără gaură. Începeți să înfășurați bobina, asigurându-vă că fiecare rotație ulterioară este strânsă față de ultima rotație și asigurați-vă că fiecare rotație este cât mai strânsă posibil. Continuați înfășurarea până când diametrul bobinei este la nivel cu părțile laterale ale piesei imprimate 3D. Canalizați firele solenoidului din lateral fără o gaură și înfășurați bobina în bandă kapton pentru a menține solenoidul împreună. În cele din urmă, testați solenoidul prin plasarea știftului de blocare cu un arc mic în solenoid și alimentarea solenoidului cu o baterie de 9v. Știftul trebuie tras în solenoid. Dacă nu, puteți slăbi arcul scurtându-l și întinzându-l.

Microcontroler

Funcțiile inteligente ale lacătului se bazează pe o placă rfduino, care este în esență un mini arduino cu un cip Bluetooth, toate într-o placă mică, cu multe scuturi modulare disponibile. Anteturile de la rfduino vor trebui îndepărtate prin desoldare și pinii 0 și 1 ai scutului releului vor trebui tăiați și mutați la pinii 5 și 6 folosind fire mici, deoarece acestea sunt utilizate pentru programarea rfduino. Apoi, un antet de programare trebuie instalat pe rfduino, astfel încât să îl putem programa atunci când este asamblat. Lipiți un antet cu 3 pini conform imaginii de mai sus. Pe ecranul releului, ambele borne cu șurub trebuie îndepărtate deoarece sunt prea înalte și în cele din urmă cele două plăci trebuie conectate între ele folosind știfturile antet existente pe ecranul releului. Vă rugăm să consultați diagramele și imaginile de mai sus. Totuși, dacă aș construi din nou acest lucru, aș înlocui scutul releului cu un mosfet simplu, cum ar fi BUZ11. În cele din urmă lipiți pe 2 fire mergând la 3,3v și gnd. Acestea vor fi ulterior conectate la ecranul încărcătorului lipo, astfel încât Rfduino să poată fi alimentat.

Pasul 5: Integrare telefonică și SmartWatch

Mai întâi actualizați-vă ideea arduino cu plăcile necesare folosind acest link (https://rfduino.com/package_rfduino166_index.json) în setul suplimentar de gestionare a plăcii. De asemenea, veți dori să descărcați spațiul de blocare din magazinul de aplicații și această aplicație va fi utilizată pentru a vă debloca lacătul. Codul sursă al aplicației poate fi găsit aici pe github, astfel încât să puteți modifica codul și să creați propria dvs. versiune.

Deschideți ble_lock.ino găsit în folderul proiectului în arduino deoarece există câteva variabile care vor trebui modificate.

#define LOCK_PIN 1

trebuie schimbat la 6 pentru scutul releului. Ieșirea din fereastra „cheie nouă” din blocarea spațiului trebuie, de asemenea, copiată și lipită în fișierul de cod.

Cablare:

UART RFDUINO

gnd ---- gnd

3.3v ---- vcc

DTR ---- reset - utilizați un condensator 100nF

rx ---- gpio 0

tx ---- gpio 1

Încărcați programul pe rfduino de pe IDE-ul arduino folosind un dispozitiv USB către TTL. Selectați rfduino din meniul plăcii și selectați dispozitivul USB către TTL din selecția porturilor și apăsați încărcare.

Acum, când rfduino este pornit și aplicația de blocare a spațiului este deschisă, ar trebui să puteți vedea lacătul din aplicație. Când atingeți lacătul, acesta ar trebui să se deblocheze. Pentru a verifica funcționează, utilizați funcția de continuitate pe un multimetru pentru a verifica dacă comutatorul releului.

Pentru a permite lacătului să funcționeze printr-un ceas Apple, pur și simplu descărcați aplicația pe ceasul inteligent și sunteți bine să mergeți.

Pasul 6: Adunarea finală

În primul rând atașați cătușa la lacăt introducând șaiba în cele două găuri superioare și înșurubați opritorul final. Lipo-ul de 1800 mAh trebuie blocat mai întâi în partea inferioară a compartimentului principal al carcasei. Solenoidul va trebui apoi introdus în compartimentul superior al lacătului cu știftul cu arc instalat deja în interior. Asigurați-vă că șurubul și știftul de blocare sunt aliniate corect și blocați șurubul în poziție. Apoi puneți Rfduino lângă solenoid și introduceți mufa micro USB pe circuitul încărcătorului lipo prin orificiul din partea de jos și sigilați-o cu adeziv fierbinte, astfel încât încărcătorul să nu poată cădea ușor. În cele din urmă, plasați cele 2 bucăți ale sursei de alimentare cu solenoid de fiecare parte a încărcătorului micro USB. Vă rugăm să consultați diagrama de mai sus.

Pentru cablare, cablul pozitiv al solenoidului trebuie să fie conectat la pinul NO al ecranului releului, iar cablul negativ merge direct la negativ al bateriei solenoidului. Pozitivul de la bateria solenoidului intră în știftul COM (comun) al ecranului releului. În cele din urmă, conectați lipo la încărcător și cablurile de alimentare de la regulator în rfduino și lacătul ar trebui să fie complet.

În cele din urmă înșurubați placa pentru a termina lacătul. Unele filete de blocare pot fi utilizate pe șuruburi pentru a face mai greu să se desprindă și fie lipici fierbinte, fie un adeziv de siliciu pot fi utilizate pentru a sigila lacătul pentru a-l proteja de apă.

Pasul 7: Concluzie

Acum ar trebui să aveți un lacăt bluetooth complet funcțional, care poate fi controlat de pe smartphone sau ceas. Dacă aveți întrebări sau sugestii, nu ezitați să ne lăsați comentarii sau să mă anunțați. Dacă ți-a plăcut acest instructable, te rog votează-mă în competiție, aș aprecia foarte mult:)

Marele Premiu la Concursul de Telecomandă 2017

Premiul I la Concursul Arduino 2017