Dieses instructable wurde in Erfüllung der Projektanforderungen des Makecourse an der University of South Florida (www.makecourse.com) erstellt.
In diesem Handbuch erfahren Sie, wie Sie einen elektronischen Riegelschloss-Aktuator bauen, der über eine RFID-Karte und ein Lesegerät, eine IR-Fernbedienung und einen Sensor oder einen an der Seite des Gehäuses angebrachten Knopf gesteuert werden kann.
Hier ist eine Liste der Teile, die Sie benötigen:
- Arduino Uno
- USB zu USB Typ B Kabel
- USB-Wandadapter
- MF522 RFID Leser
- MiFare-RFID-Karte oder -Tag
- TowerPro MG996R Servo
- IR-Sensor und Fernbedienung
- Tastschalter mit Gewinde
- Rote 3mm LED
- Grüne 3mm LED
- Widerstände (2 x 220 Ohm und 1 x 10k Ohm)
- 6 Schrauben (ich habe 6-32 Flachköpfe verwendet)
- Muttern und Unterlegscheiben
- Kabelköpfe
- Kabel (Flachbandkabel von alten IDE- oder Floppy-Kabeln funktionieren gut)
- Isolierband
- Klettverschluss
Hier finden Sie eine Liste der Werkzeuge, die Sie benötigen
- 3D-Drucker (alternativ können Sie ein vorhandenes Gehäuse modifizieren und einen Riegelgriff von Hand erstellen)
- Schraubenzieher
- Lötkolben mit Lot
- Heißklebepistole
- Sekundenkleber
- Bohren Sie und bohren Sie Bits (es sei denn, Sie entwerfen die Löcher in Ihrem 3D-Modell.
Zubehör:
Schritt 1: Entwerfen Sie ein 3D-Modell
Hier ist ein Link zu allen 3D-Modellen, die ich zum Drucken meines Projekts verwendet habe: 3D-Modelle
Alle 3D-Modelle wurden in Autodesk Inventor entworfen. Die Hauptkomponenten, um die sich die Basis des Gehäuses dreht, sind der Servo und der Arduino Uno. Nach dem Drucken habe ich einige kleine Änderungen an diesem Design von Hand vorgenommen. Zwei dieser Modifikationen waren Schlitze, die ich für die Servo- und RFID-Leserbandkabel geschnitten habe, um das Gehäuse zu verlassen. Der RFID-Leser muss entfernt montiert werden, da die Tür zu dick ist, um das Signal durchzulassen. In meinem Fall habe ich es an der Tür montiert. Ich habe auch die Befestigungslöcher für das Servo von Hand gebohrt. Dazu habe ich das Servo in das Loch im Boden des Gehäuses gesteckt und die 4 Schraubenlöcher am Servo mit einem Stückchen durchgebohrt, das der Größe der Löcher entsprach.
Sie müssen wahrscheinlich die Position und Größe des Lochs im Deckel ändern, damit es mit der runden Platte zwischen der Riegelverriegelung und der Tür übereinstimmt und über diese passt. Sie müssen wahrscheinlich auch den Riegelgriff ändern, der am Servo angebracht ist, damit er zu Ihrem speziellen Riegel passt. Abhängig von der Größe des Drucktasters, den Sie verwenden möchten, müssen Sie möglicherweise die Größe des Schalterlochs im Gehäuse anpassen.
Schritt 2: Programmieren des Geräts
Hier ist ein Link zur Arduino-Skizze und allen von mir verwendeten Bibliotheken, die nicht bereits in der Arduino-IDE enthalten sind: Arduino-Skizze
Die Hauptschleife ist in Final_Project_Sketch.ino enthalten. Es sind nur zwei Änderungen am Code erforderlich. Einer davon, der RFID-Schlüssel, ist sicherheitsrelevant. Ich habe den RFID-Schlüssel einfach als 16-Byte-Zeichenfolge in Block 2 der RFID-Karte gespeichert. Möglicherweise möchten Sie nicht nur die Zeichenfolge ändern, die in der Variablen "blockcontent 16" gespeichert ist, sondern auch die Position des Schlüssels für einen der Sicherheitsblöcke. Um den Schlüssel auf die Karte zu schreiben, kommentieren Sie die Zeile aus, die "writeBlock (block, blockcontent)" enthält. Kommentieren Sie diese Zeile, nachdem Sie den Schlüssel auf die Karte geschrieben haben. Andernfalls wird versucht, den Schlüssel erneut auf eine gescannte Karte zu schreiben.
Die andere notwendige Änderung ist die Zahl in "if ((readSwitch (debounceTime) == true) || (current_results == 4294967295))". Diese Nummer ist das decodierte Signal von der IR-Fernbedienung, die ich verwendet habe. Dies hängt davon ab, welche IR-Fernbedienung Sie verwenden. Fügen Sie die Zeile "Serial.println (current_results)" direkt unter der Zeile ein, die "current_results = results.value;" enthält, um herauszufinden, wie die Nummer für eine bestimmte Taste auf Ihrer Fernbedienung lautet.
Schritt 3: Verdrahtung
Ich habe Bilder angehängt, die sowohl das Steckbrett als auch die schematische Ansicht für die erforderliche Verkabelung zeigen. Für die schematische Ansicht ist hier eine Pinbelegung für die RFID-Lesestifte:
- MISO
- SCK
- SS
- MOSI
- GND
- 3,3 V
- RST
Jede der LEDs ist mit einem 220-Ohm-Strombegrenzungswiderstand in Reihe geschaltet. Auf der Datenleitung des IR-Sensors befindet sich ein Pull-up-Widerstand von 10 kOhm, da der Sensor das Signal durch Ziehen des Pins auf LOW moduliert. Der Knopf benötigt keinen Pull-Up-Widerstand, da der Eingangspin in der Arduino-Skizze bereits auf High (5 V) gesetzt wurde.
Für die eigentliche Verdrahtung habe ich Stiftleisten angelötet, die in den Arduino und das Servokabel eingesteckt wurden. Das RFID-Reader-Flachkabel ist auf der RFID-Reader-Seite mit einer Buchsenleiste verlötet.
Schritt 4: Endmontage
Servo montieren
Damit die Servokappe beim Aufsetzen auf das Servo bündig mit dem Gehäuse abschließt, mussten die Servomontagelöcher versenkt werden. Dazu habe ich einen Bohrer mit Senkbohrer verwendet und einige Male die Tiefe überprüft, während ich mit einer der geplanten 6-32 Flachkopfschrauben gebohrt habe. Mit den versenkten Löchern platzierte ich das Servo durch das Loch im Gehäuse und benutzte die Schrauben und Muttern, um es zu montieren.
Montage des Riegelgriffs
Für den Verriegelungsgriff, der mit dem Servo verbunden ist, habe ich einfach einen der Kunststoffhebel, die mit dem Servo geliefert wurden, auf die Rückseite des Griffs geklebt. Dies stellte sicher, dass der Griff eng an der Servowelle anliegt und beim Drehen nicht verrutscht. Das Finden des richtigen Winkels zum Aufsetzen des Griffs auf die Servowelle erfordert einige Versuche, während der Riegel gedreht wird.
Montage des Arduino
Als nächstes habe ich den Arduino bestiegen. Für meinen Build habe ich tatsächlich Löcher in das Gehäuse gebohrt und Schrauben und Muttern verwendet, um den Arduino zu montieren. Wenn Sie jedoch das von mir bereitgestellte 3D-Modell verwenden, sollten Sie in der Lage sein, die Blechschrauben der richtigen Größe in die vorhandenen Montagepfosten zu schrauben.
Montage des Schalters
Abhängig vom Durchmesser des verwendeten Schalters können Sie den Schalter entweder in das Gehäuse selbst einfädeln, wie ich es getan habe, oder eine Mutter an der Außenseite des Gehäuses verwenden, um den Schalter an Ort und Stelle zu halten.
Montage der LEDs und des IR-Sensors
Sowohl die LEDs als auch der IR-Sensor werden nur durch kleine Klebestellen festgehalten. Platzieren Sie sie einfach in den richtigen Löchern und verwenden Sie eine kleine Menge Heißkleber, um sie in Position zu halten.
Montage der Servokappe
Richten Sie die Servokappe über der Rückseite des Servos aus, die nun aus der Rückseite des Gehäuses herausragen sollte. Geben Sie einen kleinen Tupfer Heißkleber direkt links und rechts neben dem Servo auf das Gehäuse und drücken Sie die Servokappe schnell gegen das Gehäuse. Heißkleber trocknet schnell, daher müssen Sie schnell handeln.
Schrauben Sie den Deckel ein
Schrauben Sie nun den Gehäusedeckel auf. Ich habe hier auch 6-32 Flachkopfschrauben verwendet.
Schritt 5: Montage der Riegelsteuerung an der Tür
Wenn der Riegelcontroller über dem Riegel platziert und eingesteckt ist, müssen Sie das Servo mit dem Controller in verschiedenen Positionen betätigen, um herauszufinden, wo das Servo mit dem Drehpunkt für den Riegel ausgerichtet ist. Wenn Sie das Servo betätigen und es nicht so klingt, als wäre es angespannt und der Controller bewegt sich nicht, ist es in einer Reihe. Ich habe den Riegelcontroller mit Klettverschluss an der Tür befestigt. Auf diese Weise kann ich es abnehmen oder bei Bedarf geringfügige Positionsänderungen vornehmen.
Zum Anbringen des RFID-Lesegeräts können Sie entweder Klettband oder Klebeband verwenden.
Herzliche Glückwünsche! Sie haben jetzt ein RFID-, Fern- und knopfgesteuertes Türschloss!
