Bluetooth -riippulukko: 7 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Oletko koskaan kadottanut riippulukon avaimet tai unohtanut koodin uskomattoman vahvalle riippulukollesi etkä voi avata kaappiasi? Kuvittele riippulukko, joka voidaan avata napauttamalla esinettä, jota kaikki nyt kantavat mukanaan ja unohtavat harvoin…

Hyvät naiset ja herrat, tulevaisuus on täällä. Esittelen sinulle täysin toimivan Bluetooth -riippulukon, joka voidaan avata puhelimestasi ja älykellostasi!

Tämä projekti oli minun GCSE: lleni ja sain A*: n, mutta tämä on ehdottomasti prototyyppi, joka on tehty tiukalla määräajalla, ja tässä riippulukossa on monia näkökohtia, jotka haluaisin muuttaa. Tämä on vain ohje, joten kokeile muita osia ja tapoja rakentaa riippulukko.

Lopuksi, jos pidät tästä ohjeesta, äänestä minua kilpailussa ja jätä kommentti, jos sinulla on kysyttävää.

Materiaaliluettelo:

• 90 mm x 90 mm x 25 mm alumiinilohko
• 8mm x 250mm alumiinitanko
• 3 mm akryyli
• 8 mm halkaisijaltaan terästanko
• M4 x 12 mm kuusioruuvit
• Rfduino RF22102
• Rfduino rele kilpi
• LM3671 5v - 3v buck -muunnin
• Mini lipolaturi
• 0,1 mm: n kupari -emaloitu lanka
• 1800 mAh LiPo
• 9v alkaliparisto

Laitteet:

• Jyrsinkone

  valikoituja jyrsimiä (käytin 6 mm 3 uraa, 3 mm 2 uraa ja 16 mm 4 ura -jyrsintä)

• 3D tulostin
• Laserleikkuri
• Metallinen sorvi
• Porata
• Juotin
• Napauta ja kuole
• Vannesaha tai hakkerisaha

Linkki projektitiedostoon

Tämä Google -kansio sisältää kaikki riippulukon tarvitsemat mallit ja koodit.

Vaihe 1: Kotelo

Luin riippulukosta CAD -mallin luonnoksen avulla, joten haluat ensin tulostaa tämän 1: 1 -asteikon. Seuraavaksi haluat kiinnittää tämän mallin alumiinilohkoon, jotta saat mallin alumiinin jyrsimiseksi. Seuraavaksi alumiinilohko on leikattava lähemmäksi mallia mieluiten vannesahalla, jotta saadaan neliömäinen reuna, mutta rautasaha tekee. Kun lohko on karhennettu kokoon, se on mitoitettava neliöön, jotta voit mitata sen ja varmistaa, että jokainen jyrsimäsi puoli on myös kohtisuora ja neliö. (Napsauta tästä saadaksesi opas kappaleen neliöimiseksi). Karkea ulkomuoto jyrsitään 16 mm: n päämyllyllä ja käyrä luodaan hitaasti reunustamalla y- ja x -akselia, kunnes päämyllyn ulkoreuna koskettaa mallin reunaa. Toista tämä prosessi koko käyrän ajan ja saat kuoppaisen mutta selkeän käyrän. Lopuksi tasoittaa käyrää jättämällä ensin tuho karkealla viilalla, jotta kuoppia pääsee eroon, sitten märällä ja kuivalla paperilla. Kun ulkomuoto on jauhettu, korkeus on alennettava lopulliseen korkeuteen (20 mm) muutamalla 16 mm: n päätyleikkurin liikkeellä.

16 mm: n päämylly upotetaan sitten 18 mm: n lohkoon suurimman osan sisällä olevan materiaalin poistamiseksi ja 6 mm: n päämyllyä käytetään tuomaan jokainen seinä mahdollisimman lähelle mallia. Paikoissa, joissa tarvitaan 90 asteen kulmaa, 6 mm leikkurin sädettä voidaan käyttää kulmana, koska teräviä kulmia on vaikea saada. Tämä prosessi kestää jonkin aikaa, eikä sitä pidä kiirehtiä.

Kun sisäpuoli on valmis, poraa kullakin kulmassa olevat 4 reikää joko käyttämällä jyrsintä uudelleen tai käyttämällä keskireiänettä reiän keskipisteen merkitsemiseen ja poraamalla se 3,5 mm: n terällä ja napauttamalla M4 -hanalla luo ruuveille M4 -kierteet. Myös kotelon sivut on nyt painettava ja kiinnitettävä kotelon sivuille huolehtien suunnasta.

Sitten koteloa on käännettävä 90, jotta se kiinnitetään pystyasentoon. Sakkelin reiät on nyt luotu samalla 6 mm: n päämyllyllä, joten älä kiirehdi tätä osaa, koska terä voi luistaa. Lopuksi mikro -usb -portin aukko jyrsitään 3 mm: n leikkurilla kahleiden reikien vastakkaisella puolella.

Kuitenkin, jos olet onnekas tai älykäs ja sinulla on cnc -kone, voit jättää huomiotta suurimman osan yllä olevista ohjeista ja leikata cnc -koneesi kotelon pois käyttämällä Google -aseman linkissä olevaa stl: tä, mikä säästää aikaa, verta, hikeä ja kyyneleitä:).

Vaihe 2: Sakkeli ja lukitustappi

Loppu pysäkki

Päätypysäytin kiinnittyy kahvan päähän ja estää sakkelia putoamasta riippulukosta ja sallii sen pyöriä ympäri, jotta se mahtuu kaappiin. Tämä on valmistettu pienestä 12 mm: n palasta 8 mm: n alumiinitanosta. Irrota molemmat puolet ja merkitse 6,0 mm alaspäin. Käännä rinnakkain toisesta päästä 6 mm: n merkkiin ja vähennä halkaisija 3,0 mm: ksi. Kartioi päätä, jotta langan aloittaminen on helpompaa. Kiinnitä sorviisi joko ulkoinen kierteitystyökalu tai luo manuaalinen hana ja muotti 3 mm: n päähän. Lopuksi suurempi pää leikataan 2 mm: n päähän.

Lukitustappi

Lukitustappi on valmistettu 10 mm x 8 mm terästangosta. Käännä molemmat päät pois ja leikkaa sitten rautasahalla rinne niin, että kahle voidaan sulkea ja lukita lukkoa avaamatta. Käytä tiedostoja saadaksesi profiilin oikein ja yritä yhdistää yllä oleva profiili.

Sakkeli

Tein kahvan 8 mm: n alumiinista aikarajoitusten ja laitteiden puutteen vuoksi, mutta suosittelen käyttämään kovempaa materiaalia, kuten ruostumatonta terästä tai karkaistua terästä, jotta kenenkään ei ole helppo katkaista kahleita. Tanko on käännettävä yhdensuuntaisesti 6 mm: iin, jotta se mahtuu kotelon reikiin. Kohdista sauvan molemmat päät niin, että päät ovat kohtisuorassa tangon pituuteen nähden. Käytä tangon toisessa päässä reikää keskiporauksella ja poraa 2,5 mm: n poranterällä noin 5 mm syvä reikä. Käytä M3 -hanaa luodaksesi sisäisen M3 -kierteen, jota käytetään ruuvaamaan päätykappale estämään kahleiden putoamista kotelosta. Seuraavaksi sinun täytyy taivuttaa tanko. Koska käytin alumiinia, voisin helposti taivuttaa tangon käyttämällä putken taivuttajaa, jolla on halkaisijaltaan sopiva muotti, mutta jos päätit käyttää jotain kovempaa, kuten karkaistua terästä, saatat joutua lämmittämään tangon ensin polttimella. Varmista vain, että puhdistat kaikki muodostuneet oksidit niin, että kahle on kiiltävä. Kahva on taivutettava niin, että sen halkaisija on 48 mm. Kun olet taivuttanut kahleesi, varmista, että se sopii reikiin. Älä työnnä sitä väkisin sisään, koska kahle voi helposti jäädä kiinni koteloon, jos se ei ole täydellinen. Jos halkaisija on liian suuri, yritä puristaa kahvan kaaria hieman ja jos halkaisija on liian pieni, yritä työntää molempia sivuja halkaisijan laajentamiseksi. Pelaa muotoa, kunnes se pääsee helposti sisään ja ulos reikistä.

Jotta kahva voi pyöriä riippulukossa, työnnä kahva sisään siten, että M3 -kierteinen reikä on pienemmässä ontelossa ja ruuvaa päätykappale sisään. Työnnä kahla ylös niin, että se ulottuu niin pitkälle kuin mahdollista, ja merkitse päätyyn ilman M3 -reikää riippulukon yläosan korkeus ja katkaise se pää sahasahalla. Tämän pitäisi sallia kahvan pyöriä vapaasti kotelon ympäri.

Aseta lopuksi kahva koteloon ja merkitse magneettikotelon keskikohta. Tässä lukitustappi on ja sen on oltava linjassa kahvan kanssa tarkasti, jotta se voi lukita kahvan turvallisesti. Katkaise kahvan merkitystä kohdasta vastaava lovi, jotta lukitustapin profiili mahtuu helposti sisään. Jos olet hämmentynyt, katso yllä olevaa kaaviota.

Vaihe 3: Etulevy

Etulevy suunniteltiin yksinkertaisesti 2d cad -ohjelmassa nimeltä 2d design ja leikattiin 3 mm akryylistä laserleikkurilla. Kuitenkin monilla ihmisillä ei ole pääsyä laserleikkureihin, joten voit käyttää samaa mallia, jota käytetään kotelon jyrsintään ja leikkaamiseen sen ympärille jigsahalla tai cnc -myllyllä. Suosittelen käyttämään kovempaa materiaalia, kuten alumiinia, jotta riippulukko on turvallisempi.

Vaihe 4: Elektroniikka

Virtalähde

Virtalähde koostuu kahdesta paristosta, joista toinen ohjaa mikro -ohjainta ja toinen solenoidia. Mikro -ohjaimen virran lataamiseksi ja säätämiseksi lipolaturi on kytkettävä 3,3 voltin säätimeen, kuten yllä olevassa kuvassa ja piirikaaviossa, ja varmista, että napaisuus on oikea. Liitä lipo ylös ja tarkista, että se latautuu ja että säädin antaa 3,3 V: n ulostulon. Laturissa pitäisi olla punainen merkkivalo latauksen aikana. Avasin solenoidille ALKALINE 9v pariston, joka koostuu 6 AAAA -paristosta. Nämä juotettiin 3: n ryhmiin, kaikki sarjassa niin, että lopullinen jännite on 9 V ja sen kapasiteetti on noin 600 mAh 5,4 Wh. Paristojen juottamiseksi jokaisen pariston koskettimet on karhennettava viilalla ja hiekkapaperilla. Tämä mahdollistaa juotteen "tarttumisen". Kun käytät juotinta akun kanssa, nopea liikkuminen on avain. Kuumuus on akun kapasiteetin tärkein tappaja, ja joissakin tapauksissa se voi olla erittäin vaarallista, joten sinun on tinattava jokainen akun liitin ennen johdotuksen juottamista ja jopa liitettävä jäähdytyselementti akkuun juotettaessa siihen, kuten metallipihdit lämpö pois akusta. Pieniä eristettyjä johtoja tulee käyttää jokaisen pariston liittämiseen ja jokainen 3 pariston ryhmä tulee kääriä sähköteipille niin, että vain positiivinen ja negatiivinen napa ovat näkyvissä. Tarkista jännite yleismittarilla varmistaaksesi, että kukin 3 pariston ryhmä tarjoaa noin 4,5 V: n jännitteen.

Solenoidi

Käytetty solenoidi oli 3D -tulostettu ja manuaalisesti kääritty, mutta suosittelen ostamaan vapaasti saatavilla olevan solenoidin, koska ne on kääritty tarkemmin, mikä antaa paremman suorituskyvyn käytetyn tehon ja magneettikentän voimakkuuden suhteen. Jotta solenoidi voidaan tehdä,.stl on tulostettava 3D -muodossa. Minulla on sellainen kotona, joten käytin sitä, mutta jos sinulla ei ole sellaista, on monia online -palveluita, kuten 3D -keskittimet, jotka voivat tulostaa osan osista kohtuulliseen hintaan. Stl löytyy projektin pääkansion linkistä ohjeen alussa. Solenoidi on käärittävä 0,1 mm: n kuparimaalilangalla. Aloita toisesta päästä 5 cm: n hännällä ja aloita käämitys päästä ilman reikää. Aloita kelan käämitys varmistaen, että jokainen seuraava kierros on tiukasti kiinni viimeistä kierrosta vasten ja varmista, että jokainen kierros on mahdollisimman tiukka. Jatka käämitystä, kunnes kelan halkaisija on 3D -tulostetun osan sivujen tasolla. Kanavoi magneettiventtiilin johdot sivulta ilman reikää ja kääri kela kaptoninauhalle pitämään solenoidi yhdessä. Testaa lopuksi solenoidi asettamalla lukitustappi pienellä jousella solenoidiin ja kytkemällä solenoidille virta 9 voltin paristolla. Tappi on vedettävä solenoidiin. Jos ei, voit löysää jousta lyhentämällä ja venyttämällä sitä.

Mikro -ohjain

Riippulukon älykkäät toiminnot perustuvat rfduino -korttiin, joka on pohjimmiltaan mini -arduino, jossa on Bluetooth -siru, kaikki pienessä levyssä, jossa on monia modulaarisia kilpiä. Rfduinon otsikot on poistettava juottamalla ne pois ja releen suojan nastat 0 ja 1 on katkaistava ja siirrettävä nastoihin 5 ja 6 käyttäen pieniä johtoja, joita käytetään rfduinon ohjelmointiin. Sitten ohjelmointiotsikko on asennettava rfduinoon, jotta voimme ohjelmoida sen, kun se kootaan. Juotos 3 -nastainen otsikko yllä olevan kuvan mukaisesti. Releen suojuksen molemmat ruuviliittimet on irrotettava, koska ne ovat liian korkeita, ja lopuksi kaksi levyä on liitettävä toisiinsa käyttämällä releen suojakotelon olemassa olevia nastatappeja. Katso yllä olevat kaaviot ja kuvat. Kuitenkin, jos rakentaisin tämän uudelleen, korvaisin releen suojan yksinkertaisella mosfetilla, kuten BUZ11. Lopuksi juotetaan 2 johdolla, jotka menevät 3.3v ja gnd. Ne kytketään myöhemmin lipolaturin suojaan, jotta Rfduinoa voidaan käyttää.

Vaihe 5: Puhelimen ja SmartWatch -integraatio

Päivitä ensin arduino -ideasi tarvittavilla taulukoilla tämän linkin (https://rfduino.com/package_rfduino166_index.json) avulla, joka on asetusten lisätaulussa. Haluat myös ladata avaruuslukon sovelluskaupasta, ja tätä sovellusta käytetään lukon lukituksen avaamiseen. Sovelluksen lähdekoodi löytyy täältä githubista, joten voit muokata koodia ja rakentaa oman version.

Avaa ble_lock.ino, joka löytyy arduinon projektikansiosta, koska muutamia muuttujia on muutettava.

#define LOCK_PIN 1

täytyy vaihtaa releen suojukseen 6. Myös välilyönnin "uusi avain" -ikkunan tulostus on kopioitava ja liitettävä kooditiedostoon.

Johdotus:

UART RFDUINO

gnd ---- gnd

3.3v ---- vcc

DTR ---- nollaus-käytä 100nF kondensaattoria

rx ---- gpio 0

tx ---- gpio 1

Lataa ohjelma rfduinoon arduino IDE -laitteesta USB -TTL -laitteen avulla. Valitse rfduino levyn valikosta ja valitse USB -TTL -laite porttivalikosta ja paina lataa.

Nyt kun rfduino on kytketty päälle ja avolukkosovellus avataan, sinun pitäisi pystyä näkemään riippulukko sovelluksessa. Kun napautat riippulukkoa, sen pitäisi avautua. Tarkista sen toiminta käyttämällä yleismittarin jatkuvatoimintoa varmistaaksesi, että rele kytkeytyy.

Jotta riippulukko toimisi Apple -kellon kautta, lataa sovellus älykellollesi ja olet valmis lähtemään.

Vaihe 6: Lopullinen kokoonpano

Kiinnitä kahla ensin riippulukkoon työntämällä kahva kahteen ylempään reikään ja ruuvaamalla päätyrajoitin kiinni. 1800 mAh: n lipo on kiinnitettävä ensin kotelon pääosaston pohjaan. Solenoidi on seuraavaksi liitettävä riippulukon yläosaan jousikuormitteisella tapilla, joka on jo asennettu sisään. Varmista, että kahva ja lukitustappi ovat kohdakkain ja lukitse kahva paikoilleen. Aseta seuraavaksi Rfduino solenoidin viereen ja työnnä mikro -usb -pistoke lipolaturipiiriin alareunan läpi ja sulje se kuumalla liimalla, jotta laturi ei pääse putoamaan helposti. Aseta lopuksi 2 kappaletta magneettivirtalähdettä mikro -usb -laturin kummallekin puolelle. Katso yllä olevaa kaaviota.

Johdotusta varten solenoidin positiivinen johto on kytkettävä releen suojan NO -napaan ja negatiivinen johto menee suoraan magneettiakun negatiiviseen. Solenoidipariston positiivinen osa menee releen suojuksen COM (yhteiseen) napaan. Liitä lopuksi lipo laturiin ja virtajohdot säätimestä rfduinoon ja riippulukon pitäisi olla valmis.

Kierrä lopuksi etulevy kiinni lukon viimeistelyyn. Ruuveissa voidaan käyttää jotakin kierteiden lukitusta, jotta niiden irrottaminen olisi vaikeampaa, ja joko kuumaa liimaa tai silikoniliimaa voidaan käyttää riippulukon sulkemiseen veden suojelemiseksi.

Vaihe 7: Johtopäätös

Sinulla pitäisi nyt olla täysin toimiva Bluetooth -riippulukko, jota voidaan ohjata älypuhelimella tai kellolla. Jos sinulla on kysyttävää tai ehdotuksia, jätä kommentit tai PM minulle. Jos pidit tästä ohjeesta, äänestä minua kilpailussa, koska olisin suuresti kiitollinen siitä:)

Pääpalkinto kauko -ohjauskilpailussa 2017

Ensimmäinen palkinto Arduino -kilpailussa 2017