Bluetooth hængelås: 7 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

Har du nogensinde mistet nøgler til hængelåse eller glemt koden til din utroligt stærke hængelås og kan ikke åbne dit skab? Forestil dig en hængelås, der kan åbnes med et tryk på et objekt, som alle nu bærer rundt og sjældent glemmer …

Nå mine damer og herrer fremtiden er her. Jeg præsenterer dig en fuldt funktionel bluetooth hængelås, som kan låses op fra din telefon og dit smartwatch!

Dette projekt var til mine GCSE'er, som jeg fik et A* til, men dette er bestemt en prototype lavet med en stram deadline, og der er mange aspekter af denne hængelås, som jeg gerne vil ændre. Dette er blot en retningslinje, så eksperimenter med andre dele og måder at bygge hængelåsen på.

Endelig, hvis du nyder denne instruktør, kan du stemme på mig i konkurrencen og efterlade en kommentar, hvis du har spørgsmål.

Liste over materialer:

• 90 mm x 90 mm x 25 mm aluminiumsblok
• 8 mm x 250 mm Aluminiumsstang
• 3 mm akryl
• 8 mm stålstang
• M4 x 12 mm sekskantskruer
• Rfduino RF22102
• Rfduino relæskjold
• LM3671 5v - 3v buck konverter
• Mini Lipo oplader
• 0,1 mm kobberemaljeret tråd
• 1800mah LiPo
• 9v alkalisk batteri

Udstyr:

• Fræsemaskine

  diverse fræsere (jeg brugte en 6 mm 3 fløjte, 3 mm 2 fløjte og en 16 mm 4 fløjte slutmølle)

• 3d printer
• Laserskærer
• Metal drejebænk
• Bore
• Loddekolbe
• Tryk og sæt sæt
• Båndsav eller hacksav

Link til projektfil

Denne google -mappe indeholder alle de designs og kode, der er nødvendige til hængelåsen.

Trin 1: Boligen

Jeg skabte en CAD -model af hængelåsen ved hjælp af sketch up, så du først vil udskrive denne 1: 1 skala. Du vil derefter klæbe denne skabelon på aluminiumsblokken for at give en skabelon til fræsning af aluminium. Dernæst skal aluminiumsblokken skæres ned tættere på skabelonen, helst på en båndsav for at få en firkant, men en hacksav vil klare det. Når blokken er groft ned til størrelse, skal den kvadreres op, så du kan måle den af og sikre, at hver side, du fræser, også er vinkelret og firkantet. (Klik her for at få en guide til, hvordan man kvadrerer et stykke op). Den grove ydre form fræses ud ved hjælp af en 16 mm endefræser, og kurven dannes ved langsomt at kantes i y- og x -aksen, indtil ydermøllens yderkant rører kanten af skabelonen. Gentag denne proces langs kurven, og du skal få en ujævn, men klar kurve. Til sidst udjævnes kurven ved først at indgive undergang med en grov fil for at slippe af med bulerne og derefter med vådt og tørt papir. Efter at den ydre form er fræset, skal højden reduceres til den sidste højde (20 mm) med et par gennemgange af 16 mm endefræseren.

16 mm endefræseren sættes derefter ned i blokken 18 mm for at fjerne det meste af materialet indeni, og 6 mm endefræseren bruges til at bringe hver væg så tæt som muligt på skabelonen. På steder, hvor der er brug for et 90 graders hjørne, kan radius på 6 mm fræseren bruges som hjørne, da skarpe hjørner er svære at få. Denne proces vil tage et stykke tid og bør ikke skyndes.

Når indersiden er færdig, skal de 4 huller i hvert hjørne bores ved enten at bruge møllen igen eller ved hjælp af midterstans til at markere midten af hullet og bore det ud med en 3,5 mm bit og skal tappes med en M4 -hane for at opret M4 -gevindene til skruerne. Siderne til huset skal også udskrives nu og sidde fast på siderne af huset og passe på orienteringen.

Huset skal derefter vendes 90, så det klemmes oprejst. Hullerne til bøjlen er nu skabt med den samme 6 mm endefræser, og sørg for ikke at skynde denne del, da boret kan glide. Endelig fræses åbningen til mikro -usb -porten ved hjælp af en 3 mm fræser på den modsatte side til hullerne til bøjlen.

Men hvis du er heldig eller klog og har en cnc -maskine, kan du ignorere de fleste af ovenstående instruktioner og bruge stl'en i google drive -linket til at skære huset ud på din cnc -maskine og spare dig tid, blod, sved og tårer:).

Trin 2: Bøjlen og låsestiften

Slutstoppet

Endestoppet fastgøres til enden af bøjlen og forhindrer bøjlen i at falde ud af hængelåsen, mens den kan rotere rundt for at passe på skabe. Dette er lavet af et lille 12 mm stykke af 8 mm aluminiumsstangen. Vend begge sider af, og markér 6,0 mm nedad. Parallel drejning fra den ene ende til 6 mm -mærket og reducer diameteren til 3,0 mm. Tilspids enden, så det er lettere at starte tråden. Enten kan du vedhæfte et eksternt gevindværktøj til din drejebænk eller bruge en manuel tap og matrice til at oprette en M3 udvendig gevind på 3 mm enden. Til sidst skæres den større ende ned til 2 mm for enden.

Låsestiften

Låsestiften er fremstillet af en 10 mm x 8 mm stålstang. Vend begge ender af, og skær derefter en ved hjælp af en hacksav en hældning, så lænken kan lukkes og låses uden at skulle låse hængelåsen op. Brug filer til at få profilen rigtigt, og prøv at matche profilen ovenfor.

Bøjlen

Jeg lavede bøjlen af 8 mm aluminium på grund af tidsbegrænsninger og mangel på udstyr, men jeg vil anbefale dig at bruge et hårdere materiale som rustfrit stål eller hærdet stål, så det ikke er let for nogen at bare afskære bøjlen. Stangen skal vendes parallelt til 6 mm, så den kan passe ind i hullerne i huset. Vend begge ender af stangen ud, så enderne er vinkelret på stangens længde. I den ene ende af stangen bruges et centerbor til at starte et hul, og ved hjælp af et 2,5 mm bor bores et hul ca. 5 mm dybt. Brug en M3 -hane til at oprette et indvendigt M3 -gevind, som skal bruges til at skrue endestoppen i for at forhindre, at lænken falder ud af huset. Dernæst skal du bøje stangen. Da jeg brugte aluminium, kunne jeg let bøje stangen ved hjælp af en rørbøjler med den passende diameterform, men hvis du besluttede at bruge noget hårdere, såsom hærdet stål, skal du muligvis først varme stangen op ved hjælp af en brænder. Sørg bare for at rense alle dannede oxider, så lænken er blank. Bøjlen skal bøjes, så den har en diameter på 48 mm. Når du har bøjet din lænke, skal du sørge for, at den passer i hullerne. Tving den ikke ind, da lænken meget let kan sidde fast i huset, hvis den ikke er perfekt. Hvis diameteren er for stor, prøv at klemme bøjlen i lænken lidt, og hvis diameteren er for lille, prøv at pulse de to sider for at udvide diameteren. Leg rundt med formen, indtil den let kan passere ind og ud af hullerne.

For at tillade bøjlen at rotere i hængelåsen, skal du indsætte bøjlen med det M3 -tapede hul i det mindre hulrum og skrue enden i. Skub bøjlen til toppen, så den strækker sig så langt som muligt, og markér på enden uden M3 -hullet højden på toppen af hængelåsen, og afskær den ende ved hjælp af en hacksav. Dette skal gøre det muligt for bøjlen at rotere frit omkring huset.

Indsæt til sidst bøjlen i huset og markér midten af magnetventilen. Det er her, låsestiften vil være og bliver nødt til at stille op med bøjlen præcist, så den kan låse bøjlen sikkert. På det markerede punkt på lænken skal du skære et matchende hak, så låsestiftprofilen let kan passe ind. Se diagrammet ovenfor, hvis du er forvirret.

Trin 3: Frontplade

Frontpladen blev simpelthen designet i et 2d cad -program kaldet 2d design og skåret ud af 3 mm akryl ved hjælp af en laserskærer. Der er dog ikke mange mennesker, der har adgang til laserskærere, så du kan bruge den samme skabelon, der bruges til at fræse huset ud og skære rundt om det ved hjælp af en stiksav eller CNC -mølle. Jeg vil anbefale at bruge et hårdere materiale som aluminium, så hængelåsen er mere sikker.

Trin 4: Elektronik

Strømforsyning

Strømforsyningen består af to batterier, et til at drive mikrokontrolleren og et til at betjene magnetventilen. For at oplade og regulere strømmen til mikrokontrolleren skal lipo -opladeren sluttes til 3.3v -regulatoren som vist ovenfor på billedet og kredsløbsdiagrammet og sikre, at polariteten er korrekt. Tilslut lipo'en, og kontroller, at den oplades, og at regulatoren giver 3.3v ud. Opladeren skal have en rød lysdiode, når den oplades. Til solenoiden åbnede jeg et ALKALINE 9v batteri, der består af 6 AAAA batterier. Disse blev loddet i grupper på 3 alle i serie, så den endelige spænding er 9v og har en kapacitet på omkring 600mah til 5,4 Wh. For at lodde batterierne skal kontakterne på hvert batteri opskæres ved hjælp af en fil og sandpapir. Dette gør det muligt for loddetøjet at "stikke". Når du bruger et loddejern med et batteri, er det vigtigt at flytte hurtigt. Varme er den vigtigste dræber for batterikapacitet og kan i nogle tilfælde være meget farlig, så du bør tin hver batteristik før lodning af ledningen og endda gå så langt som at fastgøre en termisk vask til batteriet, mens du lodder til den, f.eks. varmen væk fra batteriet. Små isolerede ledninger skal bruges til at forbinde hvert batteri, og hver gruppe på 3 batterier skal pakkes ind i elektrisk tape med kun den positive og negative terminal udsat. Kontroller spændingen med et multimeter for at kontrollere, at hver gruppe på 3 batterier leverer cirka 4,5 volt.

Solenoid

Den magnet, jeg brugte, var 3d -printet og indpakket manuelt, men jeg vil anbefale at købe en frit tilgængelig solenoid, da de er pakket mere præcist, hvilket giver bedre ydeevne med hensyn til anvendt effekt og magnetfeltstyrke. For at lave solenoiden skal.stl 3D -printes. Jeg har en derhjemme, så jeg brugte den, men hvis du ikke har en, er der mange onlinetjenester, f.eks. 3D -hubs, som kan få dig udskrevet til en rimelig pris. Stl'en kan findes i hovedprojektmappens link i starten af den instruerbare. Magnetventilen skal pakkes ind med 0,1 mm kobberemaljeret ledning. Start med en 5 cm hale i den ene ende og begynd at vikle fra enden uden hullet. Start med at sno spolen, og sørg for, at hver efterfølgende drejning ligger tæt op ad det sidste sving, og sørg for, at hver omgang er så stram som muligt. Fortsæt med at vikle, indtil spolens diameter er i niveau med siderne af den 3D -udskrevne del. Kanaliser ledningerne på solenoiden ud af siden uden et hul, og vikl spolen i kaptonbånd for at holde magnetventilen sammen. Test til sidst magnetventilen ved at placere låsestiften med en lille fjeder i magnetventilen og drive magnetventilen med et 9v batteri. Stiften skal trækkes ind i solenoiden. Hvis den ikke gør det, kan du løsne fjederen ved at forkorte den og strække den.

Mikrokontroller

Hængelåsens smarte funktioner er baseret på et rfduino -kort, der i det væsentlige er en mini -arduino med en Bluetooth -chip alt i et lille bræt med mange tilgængelige modulære skjolde. Overskrifterne fra rfduino skal fjernes ved at aflodde dem, og ben 0 og 1 på relæskærmen skal skæres af og flyttes til ben 5 og 6 ved hjælp af små ledninger, som de bruges til programmering af rfduinoen. Derefter skal der installeres et programmeringshoved på rfduino, så vi kan programmere det, når det samles. Lod et 3 -benet header i henhold til billedet vist ovenfor. På relæskærmen skal begge skrueterminaler fjernes, da de er for høje, og endelig skal de to tavler forbindes til hinanden ved hjælp af de eksisterende hovedstifter på relæskærmen. Se venligst diagrammerne og billederne ovenfor. Men hvis jeg skulle bygge dette igen, ville jeg erstatte relæskærmen med en simpel mosfet som f.eks. BUZ11. Endelig loddes på 2 ledninger til 3,3v og gnd. Disse vil senere blive forbundet til lipo -opladerskærmen, så Rfduino kan få strøm.

Trin 5: Telefon- og SmartWatch -integration

Opdater først din arduino ide med de nødvendige boards ved hjælp af dette link (https://rfduino.com/package_rfduino166_index.json) i den ekstra board -krybbe i indstillinger. Du vil også downloade rumlås fra app store, og denne app bruges til at låse din hængelås op. Kildekoden til appen kan findes her på github, så du kan ændre koden og opbygge din egen version.

Åbn ble_lock.ino fundet i projektmappen i arduino, da der er et par variabler, som skal ændres.

#define LOCK_PIN 1

skal ændres til 6 for relæskjoldet. Outputtet i vinduet "ny nøgle" i rumlås skal også kopieres og indsættes i kodefilen.

Ledninger:

UART RFDUINO

gnd ---- gnd

3.3v ---- vcc

DTR ---- reset-brug en 100nF kondensator

rx ---- gpio 0

tx ---- gpio 1

Upload programmet til rfduino fra arduino IDE ved hjælp af en USB til TTL -enhed. Vælg rfduino fra tavlemenuen, og vælg USB til TTL -enheden i valg af porte, og tryk på upload.

Når nu rfduino er tændt, og rumlås -appen åbnes, skal du kunne se hængelåsen i appen. Når du trykker på hængelåsen, skal den låse op. For at kontrollere, om det virker, skal du bruge kontinuitetsfunktionen på et multimeter til at kontrollere, at relæet skifter.

For at lade hængelåsen fungere gennem et Apple -ur skal du blot downloade appen til dit smartur, og du er klar til at gå.

Trin 6: Endelig samling

Først fastgøres bøjlen til hængelåsen ved at indsætte shaklen i de to øverste huller og skrue enden på. 1800 mah lipoen skal først sidde fast i bunden i husets hovedrum. Magneten skal derefter slås ind i det øverste rum på hængelåsen med den fjederbelastede stift allerede installeret indeni. Sørg for, at bøjlen og låsestiften flugter korrekt, og lås bøjlen på plads. Placer derefter Rfduino ved siden af solenoiden, og stik mikro -usb -stikket på lipo -oplader kredsløbet gennem hullet i bunden og forsegl med varm lim, så opladeren ikke let kan falde ud. Endelig placeres de 2 stykker af magnetventilen på hver side af mikro -usb -opladeren. Se venligst diagrammet ovenfor.

For ledninger skal den magnetiske positive ledning tilsluttes relæskærmets NO -pin, og den negative ledning går direkte til magnetbatteriets negative. Positivet fra magnetventilbatteriet går ind i COM (almindelig) pin på relæskærmen. Tilslut til sidst lipoen til opladeren, og strømledningerne fra regulatoren til rfduinoen, og hængelåsen skal være komplet.

Skru endelig frontpladen på for at afslutte hængelåsen. Nogle gevindlåse kan bruges på skruerne for at gøre det sværere at løsne sig, og enten varm lim eller et siliciumklæbemiddel kan bruges til at forsegle hængelåsen for at beskytte den mod vand.

Trin 7: Konklusion

Du skal nu have en fuldt fungerende bluetooth -hængelås, som kan styres fra din smartphone eller ur. Hvis du har spørgsmål eller forslag, er du velkommen til at efterlade kommentarer eller PM mig. Hvis du nød dette instruerbare, så stem på mig i konkurrencen, da jeg ville sætte stor pris på det:)

Storpris i fjernbetjeningskonkurrencen 2017

Første præmie i Arduino -konkurrencen 2017