Bluetooth katanac: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Jeste li ikada izgubili ključeve od lokota ili zaboravili kôd vašeg nevjerojatno snažnog lokota, a ne možete otvoriti ormarić? Zamislite lokot koji se može otvoriti dodirom na predmet koji sada svi nose i rijetko zaboravljaju …

Dame i gospodo, budućnost je ovdje. Predstavljam vam potpuno funkcionalan bluetooth katanac koji se može otključati s vašeg telefona i vašeg pametnog sata!

Ovaj projekt je bio za moje GCSE -ove za koje sam dobio ocjenu A*, međutim ovo je definitivno prototip napravljen s kratkim rokom i postoje mnogi aspekti ovog lokota koje bih želio promijeniti. Ovo je samo smjernica pa eksperimentirajte s drugim dijelovima i načinima izgradnje lokota.

Konačno, ako vam se sviđa ovaj Instructable, glasajte za mene na natjecanju i slobodno ostavite komentar ako imate pitanja.

Popis materijala:

• Aluminijski blok 90 mm x 90 mm x 25 mm
• Aluminijska šipka 8 mm x 250 mm
• 3 mm akril
• Čelična šipka promjera 8 mm
• M4 x 12 mm šesterokutni vijci
• Rfduino RF22102
• Rfduino relejni štit
• LM3671 Pretvarač u dolarima 5v - 3v
• Mini Lipo punjač
• Bakarna emajlirana žica od 0,1 mm
• 1800mah LiPo
• 9v alkalna baterija

Oprema:

• Glodalica

  razni glodalice (koristio sam 6 mm 3 žljeb, 3 mm 2 žlijeb i 16 mm 4 glodalicu)

• 3D pisač
• Laserski rezač
• Metalni tokarilica
• Bušilica
• Lemilica
• Dodirni i umri postavljeno
• Tračna pila ili pila za rezanje

Veza na datoteku projekta

Ova google mapa sadrži sve dizajne i kôd potrebne za lokot.

Korak 1: Stanovanje

Napravio sam CAD model lokota pomoću skice prema gore pa prvo želite isprintati ovo mjerenje 1: 1. Zatim ovaj predložak želite zalijepiti na aluminijski blok kako biste dobili predložak za glodanje aluminija. Zatim aluminijski blok treba rezati bliže predlošku idealno na tračnoj pili kako bi se dobio kvadratni rub, ali to će biti i nožna pila. Nakon što je blok grubljen do veličine, potrebno ga je kvadrirati tako da ga možete izmjeriti i osigurati da je i svaka strana koju glodate okomita i kvadratna. (Kliknite ovdje za vodič o kvadraturi komada). Grubi vanjski oblik gloda se pomoću krajnjeg mlina od 16 mm, a krivulja se stvara polaganim rubom po osi y i x sve dok vanjski rub krajnjeg mlina ne dodirne rub predloška. Ponovite ovaj postupak duž cijele krivulje i trebali biste dobiti neravnu, ali jasnu krivulju. Na kraju izravnajte krivulju tako što ćete najprije doom obraditi grubu turpiju kako biste se riješili neravnina, a zatim mokrim i suhim papirom. Nakon glodanja vanjskog oblika visina će se morati smanjiti na konačnu visinu (20 mm) s nekoliko prolaza krajnjeg rezača od 16 mm.

Krajnji glodalica od 16 mm tada se uranja u blok od 18 mm kako bi se uklonio veći dio materijala iznutra, a krajnja glodalica od 6 mm koristi se za približavanje svakog zida što je moguće bliže predlošku. Na mjestima gdje je potreban kut od 90 stupnjeva radijus rezača od 6 mm može se koristiti kao kut jer je teško doći do oštrih kutova. Ovaj proces će potrajati i ne treba ga žuriti.

Nakon što je unutrašnjost gotova, 4 rupe na svakom kutu treba izbušiti ponovnom upotrebom mlina ili središnjim probojem za označavanje središta rupe i bušenjem s 3,5 -milimetarskim nastavkom, a zatim ih treba lupkati pomoću slavine M4 za stvorite navoje M4 za vijke. Sada se moraju otisnuti i stranice kućišta i zalijepiti sa strana kućišta vodeći računa o orijentaciji.

Kućište je tada potrebno okrenuti 90 tako da se uspravno stegne. Rupe za okov sada su stvorene s istim 6 mm završnim glodalicama pazeći da ne požuri ovaj dio jer bit može skliznuti. Konačno, utor za priključak za mikro usb glodanje rezačem od 3 mm na suprotnoj strani od rupa za okov.

Međutim, ako imate sreće ili ste pametni i imate cnc stroj, možete zanemariti većinu gornjih uputa i upotrijebiti stl naveden na poveznici google pogona kako biste izrezali kućište na vašem cnc stroju štedeći vam vrijeme, krv, znoj i suze:).

Korak 2: Pričvršćivač i kopča

Kraj stajališta

Krajnji graničnik pričvršćuje se na kraj okova i sprječava da okov ispadne iz lokota, dok mu omogućuje da se okreće kako bi stao na ormariće. Ovo je izrađeno od malog komada od 12 mm aluminijske šipke od 8 mm. Lice okrenite s obje strane i označite 6,0 mm prema dolje. Paralelno okrenite s jednog kraja do oznake 6 mm i smanjite promjer na 3,0 mm. Sužite kraj kako biste lakše pokrenuli konac. Ili pričvrstite vanjski alat za navoje na tokarski stroj ili upotrijebite ručni set za postavljanje matrice za stvaranje vanjskog navoja M3 na kraju od 3 mm. Na kraju se tada veći kraj odreže na 2 mm na kraju.

Igla za zaključavanje

Igla za zaključavanje izrađena je od čelične šipke 10 mm x 8 mm. Okrenite se s oba kraja, a zatim pomoću nožne pile odrežite kosinu tako da se okovi mogu zatvoriti i zaključati bez otključavanja lokota. Upotrijebite datoteke da biste profil dobili ispravno i pokušajte uskladiti gornji profil.

Okov

Okov sam napravio od aluminija 8 mm zbog vremenskih ograničenja i nedostatka opreme, ali preporučio bih vam da koristite tvrđi materijal, poput nehrđajućeg čelika ili kaljenog čelika, tako da nekome neće biti jednostavno odrezati okov. Štap je potrebno paralelno okrenuti na 6 mm kako bi mogao stati u rupe na kućištu. Okrenite oba kraja šipke tako da su krajevi okomiti na duljinu šipke. Na jednom kraju šipke upotrijebite središnju bušilicu za pokretanje rupe i pomoću svrdla od 2,5 mm izbušite rupu dubine oko 5 mm. Pomoću slavine M3 stvorite unutarnji navoj M3 koji će se koristiti za uvrtanje krajnjeg graničnika kako bi se spriječilo ispadanje okova iz kućišta. Zatim morate saviti šipku. Budući da sam koristio aluminij, mogao sam lako saviti šipku pomoću savijača za cijevi s kalupom odgovarajućeg promjera, ali ako ste odlučili upotrijebiti nešto tvrđe, poput kaljenog čelika, možda ćete morati prvo zagrijati šipku pomoću baklje. Samo pobrinite se da očistite sve okside koji su nastali tako da okovi budu sjajni. Okov treba saviti tako da ima promjer 48 mm. Nakon što savijete okove, provjerite da li staje u rupe. Nemojte ga gurati na silu jer bi okovi vrlo lako mogli zaglaviti u kućištu ako nije savršeno. Ako je promjer prevelik, pokušajte malo zgnječiti luk okova, a ako je promjer premali, pokušajte pomaknuti dvije strane kako biste proširili promjer. Igrajte se s oblikom sve dok ne može lako ući i izaći iz rupa.

Da biste omogućili da se okov okreće u lokotu, umetnite okov s rupom s izrezom M3 u manjoj šupljini i zavrnite krajnji graničnik. Gurnite okov do vrha tako da se proteže koliko god može i označite na kraju bez rupe M3 visinu vrha lokota i odrežite taj kraj pomoću pile. To bi trebalo omogućiti da se okovi slobodno okreću oko kućišta.

Na kraju umetnite okov u kućište i označite sredinu šupljine solenoida. Ovdje će se nalaziti klin za zaključavanje koji će se morati točno poravnati s okovom kako bi mogao sigurno zaključati okov. Na označenoj točki okova izrežite odgovarajući zarez tako da se profil igle za zaključavanje može lako uklopiti. Molimo vas da pogledate gornji dijagram ako ste zbunjeni.

Korak 3: Prednja ploča

Prednja ploča jednostavno je dizajnirana u 2d cad programu koji se zove 2d dizajn i izrezana je od akrila od 3 mm pomoću laserskog rezača. Međutim, malo ljudi će imati pristup laserskim rezačima pa možete koristiti isti predložak koji se koristi za glodanje kućišta i rezanje oko njega pomoću ubodne pile ili CNC mlina. Preporučio bih korištenje čvršćeg materijala poput aluminija kako bi katanac bio sigurniji.

Korak 4: Elektronika

Napajanje strujom

Napajanje se sastoji od dvije baterije, jedne za napajanje mikro kontrolera i jedne za upravljanje solenoidom. Za punjenje i reguliranje napajanja mikrokontrolera, lipo punjač mora biti spojen na regulator od 3,3 V kao što je prikazano gore na slici i dijagramu kruga te provjerite je li polaritet ispravan. Spojite lipo i provjerite da li se puni i da li regulator daje napon od 3,3 V. Punjač bi tijekom punjenja trebao imati crveni LED indikator. Za solenoid sam otvorio ALKALINU 9v bateriju koja se sastoji od 6 AAAA baterija. Lemljeni su u grupama od 3 serije, tako da je konačni napon 9v i ima kapacitet od oko 600mah za 5,4 Wh. Za lemljenje baterija, kontakte svake baterije potrebno je oguliti pomoću turpije i brusnog papira. To omogućuje lemljenje da se "zalijepi". Kada koristite lemilicu s baterijom, brzo kretanje je ključno. Toplina je glavni ubojica kapaciteta baterije i u nekim slučajevima može biti vrlo opasna pa biste trebali lemnuti svaki konektor baterije prije lemljenja žice, pa čak i otići do pričvršćivanja termičkog sudopera na bateriju dok je lemite, poput metalnih kliješta za provođenje toplinu udaljenu od baterije. Za spajanje svake baterije potrebno je koristiti male izolirane žice, a svaku skupinu od 3 baterije omotati električnom trakom s izloženim samo pozitivnim i negativnim priključkom. Provjerite napon multimetrom kako biste provjerili daje li svaka skupina od 3 baterije približno 4,5V.

Solenoid

Solenoid koji sam koristio bio je 3D ispisan i ručno umotan, ali preporučio bih kupnju slobodno dostupnog solenoida jer je omotan točnije dajući bolje performanse u smislu korištene snage i jakosti magnetskog polja. Da biste napravili solenoid,.stl je potrebno 3D ispisati. Imam jedan kod kuće pa sam ga koristio, ali ako ga nemate, postoje mnoge internetske usluge, poput 3D čvorišta, koje vam mogu ispisati dio po razumnoj cijeni. Stl se može pronaći u poveznici glavne mape projekta na početku upute. Solenoid je potrebno omotati bakarnom emajliranom žicom od 0,1 mm. Počnite s repom od 5 cm na jednom kraju i počnite navijati s kraja bez rupe. Počnite namotavati zavojnicu pazeći da svaki sljedeći zavoj bude dobro pripijen uz posljednji zavoj i pazite da svaki zavoj bude što je moguće čvršći. Nastavite navijanje sve dok promjer zavojnice ne bude u ravnini sa stranicama 3D ispisanog dijela. Kanalizirajte žice solenoida sa strane bez rupe i zamotajte zavojnicu u kaptonsku traku kako biste držali solenoid zajedno. Na kraju testirajte solenoid postavljanjem zapornog zatiča s malom oprugom u solenoid i napajanjem solenoida baterijom od 9V. Igla bi trebala biti uvučena u solenoid. Ako se to ne dogodi, oprugu možete olabaviti tako što ćete je skratiti i rastegnuti.

Mikrokontroler

Pametne funkcije lokota zasnivaju se na rfduino ploči koja je u biti mini arduino s Bluetooth čipom, sve u malenoj ploči s mnogo dostupnih modularnih štitova. Zaglavlja iz rfduino -a morat će se ukloniti njihovim odlemljivanjem, a igle 0 i 1 relejnog štita morat će se odrezati i premjestiti na pinove 5 i 6 pomoću malih žica jer se one koriste za programiranje rfduina. Zatim je potrebno zaglavlje programiranja instalirati na rfduino kako bismo ga mogli programirati kada se sastavi. Lemite 3 -polno zaglavlje prema gornjoj slici. Na relejnom oklopu potrebno je ukloniti oba vijčana terminala jer su previsoki i na kraju dvije ploče međusobno spojiti pomoću postojećih klinova zaglavlja na oklopu releja. Molimo pogledajte gornje dijagrame i slike. Međutim, ako bih ovo ponovno izgradio, zamijenio bih relejni štit s jednostavnim MOSFET -om kao što je BUZ11. Konačno lemimo na 2 žice koje idu na 3.3v i gnd. Oni će kasnije biti spojeni na štitnik lipo punjača kako bi se Rfduino mogao napajati.

Korak 5: Integracija telefona i pametnog sata

Prvo ažurirajte svoj arduino ide s potrebnim pločama pomoću ove veze (https://rfduino.com/package_rfduino166_index.json) u dodatnim upravljačkim pločama u postavkama. Također ćete htjeti preuzeti prostornu bravu iz trgovine aplikacija, a ova će se aplikacija koristiti za otključavanje lokota. Izvorni kôd aplikacije možete pronaći ovdje na githubu tako da možete izmijeniti kôd i izgraditi vlastitu verziju.

Otvorite ble_lock.ino koji se nalazi u mapi projekta u arduinu jer postoji nekoliko varijabli koje je potrebno promijeniti.

#define LOCK_PIN 1

potrebno je promijeniti na 6 za relejni štit. Izlaz u prozoru "novi ključ" u svemirskoj bravi također je potrebno kopirati i zalijepiti u datoteku koda.

Ožičenje:

UART RFDUINO

gnd ---- gnd

3.3v ---- vcc

DTR ---- reset-upotrijebite kondenzator od 100nF

rx ---- gpio 0

tx ---- gpio 1

Prenesite program na rfduino iz arduino IDE -a koristeći USB na TTL uređaj. Odaberite rfduino s izbornika ploče, a zatim odaberite USB to TTL Device u odabiru portova i pritisnite upload.

Sada kada je rfduino uključen i kada se otvori aplikacija za zaključavanje prostora, trebali biste moći vidjeti lokot u aplikaciji. Kad dodirnete katanac, trebao bi se otključati. Za provjeru rada upotrijebite funkciju kontinuiteta na multimetru kako biste provjerili je li relej uključen.

Kako biste omogućili lokotu da radi putem Apple sata, jednostavno preuzmite aplikaciju na svoj pametni sat i spremni ste.

Korak 6: Završna montaža

Najprije pričvrstite okov na lokot tako da umetnete okov u gornje dvije rupe i pričvrstite krajnji graničnik. Lipo od 1800mah potrebno je prvo zabiti na dno u glavni odjeljak kućišta. Solenoid će zatim morati biti umetnut u gornji odjeljak lokota s opružnom iglom koja je već instalirana unutra. Provjerite jesu li okov i zatik za zaključavanje pravilno postavljeni i zaključajte okov na mjestu. Zatim postavite Rfduino pored solenoida i provucite mikro usb utikač na strujnom krugu punjača lipo kroz rupu na dnu i zalijepite ga vrućim ljepilom kako punjač ne bi mogao lako ispasti. Na kraju postavite 2 komada magnetskog napajanja s obje strane mikro USB punjača. Molimo pogledajte gornji dijagram.

Za ožičenje, pozitivni elektromagnetni vod mora biti spojen na NO pin zaštitnog oklopa, a negativni kabel ide ravno do negativnog magneta baterije. Pozitivna strana solenoidne baterije ulazi u COM (zajednički) pin relejskog štita. Konačno, priključite lipo na punjač i vodiči za napajanje iz regulatora u rfduino i katanac bi trebao biti potpun.

Na kraju pričvrstite prednju ploču kako biste dovršili lokot. Na vijcima se može upotrijebiti neka brava s navojem kako bi se otežalo otpuštanje, a vruće ljepilo ili silikonsko ljepilo mogu se upotrijebiti za brtvljenje lokota radi zaštite od vode.

Korak 7: Zaključak

Sada biste trebali imati potpuno funkcionalan bluetooth katanac kojim se može upravljati s vašeg pametnog telefona ili sata. Ako imate bilo kakvih pitanja ili prijedloga, slobodno ostavite komentare ili mi pišite. Ako vam se svidjelo ovo uputstvo, glasajte za mene na natjecanju jer bih vam bio iznimno zahvalan:)

Velika nagrada na natjecanju za daljinsko upravljanje 2017

Prva nagrada na Arduino natjecanju 2017