Gembok Bluetooth: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:57

Pernah kehilangan kunci gembok atau lupa kode gembok Anda yang sangat kuat dan tidak dapat membuka loker Anda? Bayangkan sebuah gembok yang bisa dibuka dengan satu ketukan pada sebuah benda yang sekarang dibawa kemana-mana dan jarang dilupakan…

Nah, tuan dan nyonya masa depan ada di sini. Saya mempersembahkan kepada Anda gembok bluetooth yang berfungsi penuh yang dapat dibuka kuncinya dari ponsel dan jam tangan pintar Anda!

Proyek ini untuk GCSE saya yang saya mendapat A * untuk namun ini jelas merupakan prototipe yang dibuat dengan tenggat waktu yang ketat dan ada banyak aspek dari gembok ini yang ingin saya ubah. Ini hanyalah pedoman jadi silakan bereksperimen dengan bagian lain dan cara membangun gembok.

Akhirnya jika Anda menikmati Instruksi ini, silakan pilih saya dalam kompetisi dan jangan ragu untuk meninggalkan komentar jika Anda memiliki pertanyaan.

Daftar Bahan:

• Blok Aluminium 90mm x 90mm x 25mm
• Batang Aluminium 8mm x 250mm
• akrilik 3mm
• Batang baja berdiameter 8mm
• Sekrup Hex M4 x 12mm
• Rfduino RF22102
• Perisai relai Rfduino
• LM3671 5v - konverter uang 3v
• Pengisi Daya Lipo Mini
• Kawat berenamel tembaga 0,1 mm
• 1800mah LiPo
• Baterai Alkali 9v

Peralatan:

• mesin penggilingan

  berbagai macam milling cutter (saya menggunakan flute 6mm 3, flute 3mm 2 dan endmill flute 16mm 4)

• pencetak 3d
• Pemotong Laser
• mesin bubut logam
• Mengebor
• Solder Besi
• Ketuk dan Mati set
• Band Saw atau Hack Saw

Tautan ke file proyek

Folder google ini berisi semua desain dan kode yang diperlukan untuk gembok.

Langkah 1: Perumahan

Saya membuat model CAD dari gembok menggunakan sketch up jadi pertama-tama Anda ingin mencetak skala 1:1 ini. Anda selanjutnya ingin menempelkan templat ini ke blok aluminium untuk menyediakan templat untuk menggiling aluminium. Selanjutnya blok aluminium perlu ditebang lebih dekat ke templat idealnya pada gergaji pita untuk mendapatkan tepi persegi tetapi gergaji besi akan melakukannya. Setelah balok dipotong sesuai ukuran, balok harus dikuadratkan sehingga Anda dapat mengukurnya dan memastikan bahwa setiap sisi yang Anda giling juga tegak lurus dan persegi. (Klik di sini untuk panduan mengkuadratkan sepotong). Bentuk luar yang kasar digiling menggunakan end mill 16mm dan kurva dibuat dengan merayap perlahan pada sumbu y dan x sampai tepi luar end mill menyentuh tepi template. Ulangi proses ini di sepanjang kurva dan Anda akan mendapatkan kurva yang bergelombang tetapi jelas. Akhirnya menghaluskan kurva dengan terlebih dahulu mengajukan malapetaka dengan file kasar untuk menghilangkan gundukan kemudian dengan kertas basah dan kering. Setelah bentuk luar digiling, tingginya perlu dikurangi menjadi tinggi akhir (20mm) dengan beberapa lintasan pemotong ujung 16mm.

End mill 16mm kemudian dimasukkan ke dalam blok 18mm untuk menghilangkan sebagian besar material di dalamnya dan end mill 6mm digunakan untuk mendekatkan setiap dinding sedekat mungkin dengan template. Di tempat-tempat yang membutuhkan sudut 90 derajat, jari-jari pemotong 6mm dapat digunakan sebagai sudut karena sudut tajam sulit didapat. Proses ini akan memakan waktu cukup lama dan tidak boleh terburu-buru.

Setelah bagian dalam selesai, 4 lubang di setiap sudut harus dibor dengan menggunakan penggiling lagi atau menggunakan pukulan tengah untuk menandai bagian tengah lubang dan mengebornya dengan mata bor 3,5 mm dan harus diketuk menggunakan keran M4 untuk buat ulir M4 untuk sekrup. Sisi-sisi untuk housing juga perlu dicetak sekarang dan ditempelkan di sisi housing dengan memperhatikan orientasinya.

Rumah kemudian perlu dibalik 90 sehingga dijepit tegak. Lubang untuk belenggu sekarang dibuat dengan penggilingan akhir 6mm yang sama untuk memastikan bagian ini tidak terburu-buru karena mata bor mungkin tergelincir. Akhirnya slot untuk port micro usb digiling menggunakan pemotong 3mm di sisi yang berlawanan dengan lubang untuk belenggu.

Namun jika Anda beruntung atau pintar dan memiliki mesin cnc, Anda dapat mengabaikan sebagian besar petunjuk di atas dan menggunakan stl yang disediakan di tautan google drive untuk memotong casing pada mesin cnc Anda sehingga menghemat waktu, darah, keringat, dan air mata:).

Langkah 2: Belenggu dan Pin Pengunci

Pemberhentian akhir

Penghenti ujung menempel pada ujung belenggu dan mencegah belenggu jatuh dari gembok sambil membiarkannya berputar agar muat di loker. Ini terbuat dari sepotong kecil 12mm dari batang aluminium 8mm. Hadapi kedua sisi dan tandai 6.0mm ke bawah. Putar paralel dari satu ujung ke tanda 6mm dan kurangi diameternya menjadi 3,0mm. Tipiskan ujungnya sehingga lebih mudah untuk memulai utas. Pasang alat ulir eksternal ke mesin bubut Anda atau gunakan keran manual dan set mati untuk membuat ulir eksternal M3 pada ujung 3mm. Akhirnya kemudian ujung yang lebih besar dipotong menjadi 2mm di ujungnya.

Pin Pengunci

Pin pengunci terbuat dari batang baja 10mm x 8mm. Hadapkan kedua ujungnya kemudian potong miring menggunakan gergaji besi agar belenggu dapat ditutup dan dikunci tanpa harus membuka gembok. Gunakan file untuk mendapatkan profil yang benar dan coba cocokkan dengan profil di atas.

Belenggu

Saya membuat belenggu dari aluminium 8 mm karena keterbatasan waktu dan kurangnya peralatan tetapi saya akan merekomendasikan Anda menggunakan bahan yang lebih keras seperti stainless steel atau baja yang dikeraskan sehingga tidak mudah bagi seseorang untuk memotong belenggu. Batang harus sejajar dengan 6mm sehingga dapat masuk ke dalam lubang di rumahan. Menghadap kedua ujung batang sehingga ujung-ujungnya tegak lurus dengan panjang batang. Di salah satu ujung batang gunakan bor tengah untuk memulai lubang dan menggunakan mata bor 2,5 mm, bor lubang sedalam sekitar 5 mm. Gunakan keran M3 untuk membuat ulir M3 internal yang akan digunakan untuk memasang sekrup di stopkontak untuk mencegah belenggu terlepas dari rumahan. Selanjutnya Anda perlu menekuk batang. Karena saya menggunakan aluminium, saya dapat dengan mudah menekuk batang menggunakan penyok pipa dengan cetakan diameter yang sesuai tetapi jika Anda memutuskan untuk menggunakan sesuatu yang lebih keras seperti baja yang dikeraskan, Anda mungkin perlu memanaskan batang terlebih dahulu menggunakan obor. Pastikan Anda membersihkan oksida yang terbentuk agar belenggu mengkilap. Belenggu perlu ditekuk sehingga memiliki diameter 48mm. Setelah Anda menekuk belenggu, pastikan pas di lubangnya. Jangan paksa masuk karena belenggu dapat dengan mudah tersangkut di rumah jika tidak sempurna. Jika diameternya terlalu besar coba tekan sedikit busur belenggu dan jika diameternya terlalu kecil coba tarik kedua sisinya untuk melebarkan diameternya. Main-main dengan bentuknya sampai bisa masuk dan keluar dari lubang dengan mudah.

Untuk memungkinkan belenggu berputar di gembok, masukkan belenggu dengan lubang yang disadap M3 di rongga yang lebih kecil dan kencangkan di ujungnya. Dorong belenggu ke atas sehingga memanjang sejauh mungkin dan tandai di ujung tanpa lubang sadap M3 ketinggian bagian atas gembok dan potong ujung itu menggunakan gergaji besi. Ini harus memungkinkan belenggu berputar bebas di sekitar rumahan.

Terakhir masukkan belenggu ke dalam housing dan tandai bagian tengah rongga solenoid. Di sinilah pin pengunci akan dan perlu disejajarkan dengan belenggu dengan tepat sehingga dapat mengunci belenggu dengan aman. Pada titik yang ditandai pada belenggu, potong takik yang sesuai sehingga profil pin pengunci dapat dengan mudah masuk. Silakan lihat diagram di atas jika Anda bingung.

Langkah 3: Pelat muka

Pelat muka hanya dirancang dalam program cad 2d yang disebut desain 2d dan dipotong dari akrilik 3mm menggunakan pemotong laser. Namun tidak banyak orang yang memiliki akses ke pemotong laser sehingga Anda dapat menggunakan templat yang sama yang digunakan untuk menggiling rumah dan memotongnya menggunakan gergaji ukir atau gilingan cnc. Saya akan merekomendasikan menggunakan bahan yang lebih keras seperti Aluminium sehingga gembok lebih aman.

Langkah 4: Elektronik

Sumber Daya listrik

Catu daya terdiri dari dua baterai satu untuk memberi daya pada pengontrol mikro dan satu untuk mengoperasikan solenoida. Untuk mengisi dan mengatur daya ke mikrokontroler, pengisi daya lipo perlu dihubungkan ke regulator 3.3v seperti yang ditunjukkan di atas pada gambar dan diagram rangkaian dan pastikan polaritasnya benar. Hubungkan lipo ke atas dan periksa apakah pengisian daya dan regulator mengeluarkan 3.3v. Pengisi daya harus memiliki led merah saat mengisi daya. Untuk solenoid saya buka baterai ALKALINE 9v yang terdiri dari 6 baterai AAAA. Ini disolder dalam kelompok 3 semua seri sehingga tegangan akhir adalah 9v dan memiliki kapasitas sekitar 600mah untuk 5,4 Wh. Untuk menyolder baterai, kontak masing-masing baterai perlu dikasar menggunakan file dan kertas amplas. Ini memungkinkan solder untuk "menempel". Saat menggunakan besi solder dengan baterai, bergerak cepat adalah kuncinya. Panas adalah pembunuh utama kapasitas baterai dan dalam beberapa kasus bisa sangat berbahaya sehingga Anda harus memasang timah di setiap konektor baterai sebelum menyolder kabel dan bahkan memasang wastafel termal ke baterai saat menyoldernya seperti tang logam untuk melakukan panas dari baterai. Kabel berinsulasi kecil harus digunakan untuk menghubungkan setiap baterai dan setiap kelompok yang terdiri dari 3 baterai harus dibungkus dengan pita listrik dengan hanya terminal positif dan negatif yang terbuka. Periksa voltase dengan multimeter untuk memverifikasi bahwa masing-masing kelompok 3 baterai menyediakan kira-kira 4,5v.

solenoida

Solenoida yang saya gunakan dicetak 3d dan dibungkus secara manual tetapi saya akan merekomendasikan membeli solenoida yang tersedia secara bebas karena dibungkus lebih akurat memberikan kinerja yang lebih baik dalam hal daya yang digunakan dan kekuatan medan magnet. Untuk membuat solenoida,.stl perlu dicetak 3d. Saya punya satu di rumah jadi saya menggunakannya tetapi jika Anda tidak memilikinya, ada banyak layanan online seperti hub 3D yang dapat membuat Anda mencetak bagian dengan harga yang wajar. stl dapat ditemukan di tautan folder proyek utama di awal instruksi. Solenoid perlu dibungkus dengan kawat enamel tembaga 0,1 mm. Mulailah dengan ekor 5 cm di salah satu ujungnya dan mulailah berliku dari ujung tanpa lubang. Mulailah melilitkan kumparan untuk memastikan bahwa setiap putaran berikutnya pas dengan putaran terakhir dan pastikan setiap putaran sekencang mungkin. Lanjutkan penggulungan hingga diameter kumparan sejajar dengan sisi-sisi bagian yang dicetak 3D. Salurkan kabel solenoida keluar dari samping tanpa lubang dan bungkus koil dengan pita kapton untuk menahan solenoida bersama-sama. Terakhir, ujilah solenoida dengan menempatkan pin pengunci dengan pegas kecil ke dalam solenoida dan memberi daya pada solenoida dengan baterai 9v. Pin harus ditarik ke dalam solenoida. Jika tidak, Anda dapat mengendurkan pegas dengan memperpendek dan meregangkannya.

Mikrokontroler

Fungsi cerdas gembok didasarkan pada papan rfduino yang pada dasarnya adalah arduino mini dengan chip Bluetooth semuanya dalam papan kecil dengan banyak pelindung modular yang tersedia. Header dari rfduino perlu dilepas dengan melepas soldernya dan pin 0 dan 1 dari pelindung relai perlu dipotong dan dipindahkan ke pin 5 dan 6 menggunakan kabel kecil seperti yang digunakan untuk memprogram rfduino. Kemudian header pemrograman perlu diinstal ke rfduino sehingga kami dapat memprogramnya saat dirakit. Solder header 3 pin sesuai gambar di atas. Pada pelindung relai, kedua terminal sekrup perlu dilepas karena terlalu tinggi dan akhirnya kedua papan harus dihubungkan satu sama lain menggunakan pin header yang ada pada pelindung relai. Silakan lihat diagram dan gambar di atas. Namun jika saya membangun ini lagi, saya akan mengganti pelindung relai dengan mosfet sederhana seperti BUZ11. Akhirnya solder pada 2 kabel menuju 3.3v dan gnd. Ini nantinya akan dihubungkan ke pelindung pengisi daya lipo sehingga Rfduino dapat diberi daya.

Langkah 5: Integrasi Telepon dan SmartWatch

Pertama-tama perbarui ide arduino Anda dengan papan yang diperlukan menggunakan tautan ini (https://rfduino.com/package_rfduino166_index.json) di palungan papan tambahan di pengaturan. Anda juga ingin mengunduh kunci ruang dari app store dan aplikasi ini akan digunakan untuk membuka kunci gembok Anda. Kode sumber untuk aplikasi dapat ditemukan di sini di github sehingga Anda dapat memodifikasi kode dan membuat versi Anda sendiri.

Buka ble_lock.ino yang ditemukan di folder proyek di arduino karena ada beberapa variabel yang perlu dimodifikasi.

#tentukan LOCK_PIN 1

perlu diubah menjadi 6 untuk pelindung relai. Output di jendela "kunci baru" di kunci ruang juga perlu disalin dan ditempelkan ke file kode.

Pengkabelan:

UART RFDUINO

gnd ---- gnd

3.3v ---- vcc

DTR ---- reset - gunakan kapasitor 100nF

rx ---- gpio 0

tx ---- gpio 1

Unggah program ke rfduino dari arduino IDE menggunakan perangkat USB ke TTL. Pilih rfduino dari menu papan dan pilih Perangkat USB ke TTL dalam pemilihan port dan tekan unggah.

Sekarang ketika rfduino dihidupkan dan aplikasi kunci ruang dibuka, Anda seharusnya dapat melihat gembok di aplikasi. Saat Anda mengetuk gembok, itu akan terbuka. Untuk memeriksa kerjanya, gunakan fungsi kontinuitas pada multimeter untuk memverifikasi bahwa relai beralih.

Untuk memungkinkan gembok bekerja melalui jam tangan Apple, cukup unduh aplikasi ke jam tangan pintar Anda dan Anda siap melakukannya.

Langkah 6: Majelis Akhir

Pertama pasang belenggu ke gembok dengan memasukkan belenggu ke dua lubang atas dan kencangkan di ujungnya. Lipo 1800mah harus dimasukkan terlebih dahulu di bagian bawah di kompartemen utama rumahan. Solenoid selanjutnya perlu ditempatkan ke kompartemen atas gembok dengan pin pegas sudah terpasang di dalamnya. Pastikan belenggu dan pin pengunci sejajar dengan benar dan kunci belenggu di tempatnya. Selanjutnya letakkan Rfduino di sebelah solenoid dan colok colokan micro usb pada rangkaian lipo charger melalui lubang di bagian bawah dan segel dengan lem panas agar charger tidak mudah rontok. Terakhir letakkan 2 buah solenoid power supply di kedua sisi micro usb charger. Silakan lihat diagram di atas.

Untuk pengkabelan, kabel positif solenoida perlu dihubungkan ke pin NO dari pelindung relai dan kabel negatif langsung menuju ke baterai negatif solenoida. Positif dari baterai solenoida masuk ke pin COM (umum) dari pelindung relai. Akhirnya pasang lipo ke pengisi daya dan kabel listrik dari regulator ke rfduino dan gembok harus lengkap.

Terakhir pasang pelat muka untuk menyelesaikan gembok. Beberapa kunci ulir dapat digunakan pada sekrup untuk membuatnya lebih sulit lepas dan lem panas atau perekat silikon dapat digunakan untuk menutup gembok untuk melindunginya dari air.

Langkah 7: Kesimpulan

Anda sekarang harus memiliki gembok bluetooth yang berfungsi penuh yang dapat dikontrol dari ponsel cerdas atau jam tangan Anda. Jika Anda memiliki pertanyaan atau saran, jangan ragu untuk meninggalkan komentar atau PM saya. Jika Anda menikmati instruksi ini, silakan pilih saya dalam kompetisi karena saya akan sangat menghargainya:)

Hadiah Utama dalam Kontes Remote Control 2017

Hadiah Pertama dalam Kontes Arduino 2017