Bluetooth katanac: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:08

Jeste li ikada izgubili ključeve od lokota ili zaboravili kôd za vaš nevjerojatno snažan katanac i ne možete otvoriti ormarić? Zamislite katanac koji se može otvoriti dodirom na predmet koji svi sada 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 sa kratkim rokom i postoje mnogi aspekti ovog katanaca koje bih želio promijeniti. Ovo je samo smjernica pa eksperimentirajte s drugim dijelovima i načinima izgradnje katana.

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

Lista materijala:

• 90mm x 90mm x 25mm Aluminijski blok
• 8 mm x 250 mm Aluminijumska šipka
• 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 glodalicu od 6 mm 3, 3 mm 2 kaneluru i 16 mm 4 glodalicu)

• 3d štampač
• Laserski rezač
• Metal Strug
• Drill
• Lemilica
• Tap and Die set
• Tračna pila ili pila za rezanje

Veza do datoteke projekta

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

Korak 1: Stanovanje

Napravio sam CAD model lokota koristeći skicu prema gore pa prvo želite odštampati ovo mjerenje 1: 1. Zatim želite zalijepiti ovaj predložak na aluminijski blok kako biste dobili predložak za glodanje aluminija. Zatim aluminijski blok treba rezati bliže šablonu idealno na tračnoj pili kako bi se dobila kvadratna ivica, 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 ste glodali 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 rubovima u 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 prvo turpijom osušiti 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 zatim 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 ugao od 90 stepeni radijus rezača od 6 mm može se koristiti kao ugao jer je teško doći do oštrih uglova. Ovaj proces će potrajati i ne treba ga žuriti.

Nakon što se unutrašnjost završi, 4 rupe na svakom kutu treba izbušiti ponovnom upotrebom mlina ili korištenjem središnjeg probijača za označavanje središta rupe i bušenjem s 3,5 -milimetarskim nastavkom i treba ih lupkati pomoću slavine M4 za stvorite navoje M4 za vijke. Stranice kućišta također se sada moraju odštampati i zalijepiti sa strana kućišta vodeći računa o orijentaciji.

Kućište je tada potrebno okrenuti 90 tako da se uspravno stegne. Rupe za okove sada su stvorene na istom glodalu od 6 mm pazeći da ne žurite s ovim dijelom jer bit može skliznuti. Konačno, utor za priključak za mikro usb glodanje pomoću rezača 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 uputstava i upotrijebiti stl koji se nalazi na poveznici google pogona kako biste izrezali kućište na svom CNC stroju štedeći vam vrijeme, krv, znoj i suze:).

Korak 2: Pričvršćivač i kopča

End stop

Krajnji graničnik pričvršćuje se na kraj okova i sprječava da okov ispadne iz lokota, a istovremeno mu omogućuje da se okreće kako bi stao na ormariće. Ovo je napravljeno 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 tako da je lakše pokrenuti konac. Ili pričvrstite vanjski alat za navoje na tokarski stroj ili upotrijebite ručno podešavanje slavine 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 ispravite profil i pokušajte uskladiti gornji profil.

The Shackle

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 štapa tako da su krajevi okomiti na dužinu štapa. Na jednom kraju šipke upotrijebite središnju bušilicu za pokretanje rupe i pomoću svrdla od 2,5 mm izbušite rupu dubine oko 5 mm. Upotrijebite slavinu M3 za stvaranje unutarnjeg navoja 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 se pobrinite da očistite sve okside koji su nastali tako da okov bude sjajan. 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 gurnuti dvije strane kako biste proširili promjer. Igrajte se s oblikom dok ne može lako ući i izaći iz rupa.

Da biste omogućili da se okov rotira u lokotu, umetnite okov unutra s rupom s izrezom M3 u manjoj šupljini i uvijte krajnji graničnik. Gurnite okov do vrha tako da se proteže koliko god može i označite na kraju bez rupe s izrezom 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 biti igla za zaključavanje koja će se morati točno poravnati s okovom kako bi mogla sigurno zaključati okove. Na označenom mjestu na okovu izrežite odgovarajući zarez tako da se profil igle može zaključati. 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 3 mm akrila 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 upotrebu 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 strujnog kruga i provjerite je li polaritet ispravan. Priključite lipo i provjerite da li se puni i da li regulator daje napon od 3,3 V. Punjač bi prilikom punjenja trebao imati crvenu lampicu. Za solenoid sam otvorio ALKALINU 9v bateriju koja se sastoji od 6 AAAA baterija. Lemljeni su u grupama od 3 serije, tako da je krajnji 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 lemljenju 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 hladnjaka na bateriju dok lemite na nju, poput metalnih kliješta za provođenje toplotu dalje od baterije. Za povezivanje svake baterije potrebno je koristiti male izolirane žice, a svaku grupu od 3 baterije umotati u električnu traku s izloženim samo pozitivnim i negativnim priključkom. Provjerite napon multimetrom kako biste provjerili daje li svaka grupa od 3 baterije približno 4,5V.

Solenoid

Solenoid koji sam koristio bio je 3D tiskan i ručno umotan, ali preporučio bih kupovinu slobodno dostupnog solenoida jer je omotan preciznije i daje bolje performanse u smislu korištene snage i jakosti magnetskog polja. Da biste napravili solenoid,.stl mora biti 3D ispisan. Imam jedan kod kuće pa sam ga koristio, ali ako ga nemate, postoje mnoge internetske usluge, poput 3D čvorišta, koje vam mogu odštampati dio po razumnoj cijeni. Stl se može naći u linku glavne fascikle projekta na početku instrukcije. Solenoid mora biti omotan 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 pripijen uz posljednji zavoj i pazite da svaki zavoj bude što je moguće čvršći. Nastavite navijanje sve dok promjer zavojnice ne bude jednak sa stranicama 3D ispisanog dijela. Kanalizirajte žice solenoida sa strane bez rupe i omotajte zavojnicu u kaptonsku traku kako biste držali solenoid zajedno. Na kraju isprobajte solenoid postavljanjem zapornog zatika s malom oprugom u solenoid i napajanjem solenoida baterijom od 9V. Igla bi trebala biti uvučena u solenoid. Ako se to ne dogodi, možete olabaviti oprugu tako što ćete je skratiti i rastegnuti.

Mikrokontroler

Pametne funkcije katanaca zasnivaju se na rfduino ploči koja je u suštini mini arduino sa Bluetooth čipom, sve u sićušnoj ploči s mnogo dostupnih modularnih štitova. Zaglavlja iz rfduino -a morat će se ukloniti njihovim odlemljivanjem, a igle 0 i 1 relejnog štita bit će potrebno 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 slici prikazanoj gore. Na relejnom oklopu potrebno je ukloniti oba vijčana terminala jer su previsoki i na kraju dvije ploče moraju biti povezane jedna s drugom pomoću postojećih klinova zaglavlja na štitu releja. Molimo pogledajte gornje dijagrame i slike. Međutim, ako bih ovo ponovo 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 tako da se Rfduino može 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 kod za aplikaciju 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-koristite kondenzator od 100nF

rx ---- gpio 0

tx ---- gpio 1

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

Sada kada je rfduino uključen i kada se otvori aplikacija za zaključavanje prostora, trebali biste moći vidjeti katanac u aplikaciji. Kada dodirnete katanac, on bi se trebao otključati. Da biste provjerili radi li, upotrijebite funkciju kontinuiteta na multimetru kako biste provjerili je li relej uključen.

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

Korak 6: Završna montaža

Prvo pričvrstite okov na katanac tako što ćete umetnuti okov u gornje dvije rupe i zavrnite krajnji graničnik. Lipo od 1800mah potrebno je prvo zabiti na dno u glavni odjeljak kućišta. Elektromagnet će zatim morati biti umetnut u gornji odjeljak katanaca sa 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 otvor 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 povezan s NO pinom relejnog štita, a negativni kabel ide ravno do negativnog magneta baterije. Pozitivna strana magnetne baterije ide 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 da završite katanac. Na vijcima se može upotrijebiti neka brava s navojem kako bi se otežalo otpuštanje, a vruće ljepilo ili silikonsko ljepilo mogu se upotrijebiti za zatvaranje lokota radi zaštite od vode.

Korak 7: Zaključak

Sada biste trebali imati potpuno funkcionalan bluetooth katanac kojim se može upravljati sa 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 jako zahvalan:)

Velika nagrada na takmičenju za daljinsko upravljanje 2017

Prva nagrada na Arduino takmičenju 2017