- Components necessaris
- Bloqueig de solenoide
- Mòdul Bluetooth HC-05
- Diagrama de circuits per al bloqueig del solenoide controlat per Bluetooth
- Programa Arduino per controlar el bloqueig del solenoide basat en dades d’empremta digital
- Aplicació d'Android per llegir dades d'empremtes digitals i enviar-les a Arduino mitjançant Bluetooth
- Carcassa impresa en 3D per a bloqueig de base biomètrica
- Provant el nostre bloqueig controlat per empremta digital basat en Arduino
Ara, el món sencer està a l’abast de COVID 19 i tothom pren precaucions allà on pot per evitar contraure aquesta greu malaltia seguint el distanciament social, portant màscares, utilitzant transaccions sense efectiu i evitant tocar qualsevol cosa per evitar la propagació de gèrmens. Amb l’aparició de la tecnologia, els panys normals s’estan convertint en coses del passat i els panys de base biomètrica i els panys basats en RFID són cada vegada més populars. Els panys basats en empremtes digitals i els dispositius de manteniment de registres d'assistència també s'utilitzen a la majoria d'oficines i col·legis, però avui en dia no és recomanable fer-ho a causa d'aquesta pandèmia i, per tant, construirem un pany de porta mitjançant un solenoide i control mitjançant una aplicació per Android per Bluetoothde manera que no haguem de tocar el sensor d’empremtes digitals i només hem d’utilitzar el vostre propi telèfon per controlar el pany. Comencem, doncs.
Components necessaris
- 1 × Arduino Nano
- 1 × Mòdul Bluetooth HC-05
- 1 × bloqueig de solenoide
- 1 × Zumbador piezoelèctric
- 1 × LED vermell de 5 mm
- 1 × LED verd de 5 mm
- 1 × MOSFET IRF540N de canal N
- 1 × BC547 Transistor NPN
- Resistències: 1 × 550Ω, 1 × 2k0Ω, 1 × 220Ω
- Regulador de voltatge 1 × 7805
- 1 parell de connectors de presa DC
- Perfboard
Bloqueig de solenoide
En un pany de porta convencional, hi ha una clau per tirar o empènyer el pestell i l’hem d’operar manualment, però en un pany de solenoide, el pestell es pot accionar automàticament aplicant una tensió a la bobina del solenoide que controlarà el pestell. present al pany.
El pany de solenoide té una bobina de solenoide de baixa tensió que tira el pestell de nou a la porta quan se li aplica una tensió adequada i romandrà obert fins que se suprimeixi el voltatge. Per tant, podeu controlar el funcionament controlant el voltatge que se li proporciona mitjançant un polsador, un relé, microcontroladors, etc. Els panys de solenoide s’utilitzen principalment en zones remotes per automatitzar les operacions sense implicar esforços humans.
Mòdul Bluetooth HC-05
HC-05 s’utilitza per proporcionar connectivitat sense fils als vostres projectes de manera que pugueu comunicar-vos amb altres microcontroladors o els vostres telèfons mòbils i portàtils. Podeu controlar fàcilment les dades que s’envien i reben mitjançant simples aplicacions per a Android que podeu crear fàcilment. Té dos modes, el primer mode de dades que s’utilitza per transferir dades des del dispositiu Bluetooth i des del mateix i el segon és el mode AT Commandsque s’utilitza per configurar el mòdul Bluetooth. Es comunica mitjançant la comunicació USART a una velocitat de 9600 baud, de manera que podeu connectar-lo a qualsevol microcontrolador que admeti la comunicació USART i es pugui connectar fàcilment als ports sèrie disponibles a la placa. Tingueu en compte que heu d’alimentar el dispositiu amb una font d’alimentació de 5V i connectar el pin TX al pin RX del vostre microcontrolador i el pin RX al pin TX del microcontrolador. Podeu utilitzar-lo en aplicacions d'automatització i aplicacions sense fils en registre de dades i robòtica.
Diagrama de circuits per al bloqueig del solenoide controlat per Bluetooth
A continuació es mostra el diagrama complet del circuit que mostra com interaccionar i controlar un bloqueig de solenoide amb un Arduino mitjançant un MOSFET.
Com es mostra a l’esquema del circuit, les connexions són bastant senzilles. Cal connectar el mòdul Bluetooth HC-05 al nano alimentant el dispositiu amb una font d’alimentació de 5 V i connectar el pin TX al pin RX del microcontrolador i el pin RX a el pin TX del microcontrolador. Cal afegir un LED vermell per mostrar l'estat de potència de l'Arduino nano i un LED verd per mostrar si la porta està desbloquejada. També heu de connectar un brunzidor. El diagrama de connexió també es mostra a continuació per facilitar-ne la comprensió.
Per controlar el bloqueig del solenoide, heu d’utilitzar un circuit de control que comprengui un transistor NPN i un MOSFET de canal N. Controlarem el transistor NPN connectant el pin D9 del Nano al pin base del transistor mitjançant una resistència de 550 Ohm per controlar el corrent que flueix al transistor. Quan el pin D9 s’estira alt, el transistor s’encén i el pin de la porta del MOSFET s’estira cap a terra, apagant el MOSFET que apaga el bloqueig del solenoide i quan el pin D9 és BAIX, el transistor NPN està apagat. significa que la GATE del MOSFET s’estira a 12 V mitjançant una resistència de 2 kOhm per encendre el MOSFET i alimentar el bloqueig del solenoide. D’aquesta manera, podeu controlar el bloqueig del solenoide mitjançant el vostre Arduino Nano de 5V. No es pot controlar directament el MOSFET IRF540N amb pins de 5 V del Nano, ja que no és un MOSFET de nivell lògic, de manera que va guanyar.Enceneu o apagueu completament amb 5V des del nano, per tant, utilitzarem el transistor BC547 NPN per controlar el MOSFET.
He soldat el circuit complet en una placa perf per fer-lo compacte. La idea és dissenyar una carcassa impresa en 3D per al nostre pany perquè es pugui instal·lar i utilitzar fàcilment.
Programa Arduino per controlar el bloqueig del solenoide basat en dades d’empremta digital
Escriurem el codi a l’IDE oficial d’Arduino, si no teniu l’IDE, l’heu de descarregar des del lloc web oficial d’Arduino. Comencem el codi declarant les variables que farem servir al codi per controlar els perifèrics com el zumbador i el led, també per controlar el bloqueig del solenoide controlant el transistor.
valor int1; #define led 12 #define bjt 9 #define buzzer 7
Ara arribant a la part de configuració de l’Arduino, inicialitzarem la comunicació serial de l’Arduino a una velocitat de 9600 baudios. Com que fem servir els pins de maquinari de l’Arduino per a la comunicació en sèrie, no hem d’utilitzar el programari de sèrie al projecte. Ara hem de declarar els pins que estem utilitzant com a sortides o entrades i donar-los les condicions inicials.
Serial.begin (9600); pinMode (bjt, OUTPUT); pinMode (led, OUTPUT); pinMode (buzzer, OUTPUT); digitalWrite (bjt, HIGH); digitalWrite (led, BAIX);
Ara, a la funció de bucle del codi, llegirem les dades que provenen en sèrie del mòdul Bluetooth HC-05 i comprovarem si corresponen a l’ordre de bloqueig o desbloqueig. A la nostra lògica de programa, si es reconeix correctament l’empremta digital, el mòdul Bluetooth enviarà el valor “1” i, si no es reconeix l’empremta digital, el mòdul Bluetooth enviarà el valor “0”. Si el valor llegit per Nano és "1", la porta es desbloquejarà i el zumbador sonarà durant un segon i la porta romandrà desbloquejada durant 7 segons. Després d'això, la porta es tornarà a tancar amb clau. Si el valor llegit és "0", la qual cosa significa que no es reconeix l'empremta digital, de manera que el zumbador farà sonar una alarma tres vegades per segon cadascun per alertar la seguretat.
Serial.println ("Lectura"); while (Serial.available () == 0); valor1 = Serial.read (); Serial.println (valor1); if (valor1 == 1) {Serial.println ("Desbloqueig"); digitalWrite (bjt, BAIX); digitalWrite (buzzer, HIGH); digitalWrite (led, HIGH); retard (1000); digitalWrite (brunzidor, BAIX); retard (6000); digitalWrite (bjt, HIGH); digitalWrite (led, BAIX); } if (valor1 == 0) {digitalWrite (bjt, HIGH); digitalWrite (buzzer, HIGH); Serial.println ("Bloqueig"); retard (1000); digitalWrite (brunzidor, BAIX); retard (1000); digitalWrite (buzzer, HIGH); retard (1000); digitalWrite (brunzidor, BAIX); retard (1000); digitalWrite (buzzer, HIGH); retard (1000); digitalWrite (brunzidor, BAIX); }
Aplicació d'Android per llegir dades d'empremtes digitals i enviar-les a Arduino mitjançant Bluetooth
L'aplicació per a aquest projecte es va dissenyar amb l'inventor d'aplicacions Kodular. Crear una aplicació amb Kodular és molt senzill; podeu crear una aplicació combinant els blocs segons el diagrama de flux del vostre projecte.
Per crear una aplicació amb Kodular, aneu a Kodular.io i creeu un compte si no en teniu cap, inicieu la sessió al compte i feu clic a l'opció " Crea aplicacions" .
Després, se us dirigirà a la pantalla Projectes. Feu clic al botó " Crea un projecte " per crear un projecte.
Poseu un nom a l'aplicació i feu clic a " Finalitza ". Es crearà el projecte i se us dirigirà a la pàgina Dissenyador del projecte. Ara, a la pàgina Dissenyador, afegiu aquests quatre components de la paleta de components per crear un disseny per a l’aplicació: client Bluetooth, empremta digital, selector de llistes i botó d’imatge. El selector de llistes i el botó es poden trobar a la " Interfície d'usuari", mentre que l'empremta digital i el Bluetooth es poden triar a " Sensors " i " Connectivitat ".
Les propietats de la pantalla es poden canviar canviant les propietats de cada bloc.
Després, passeu a la pantalla " Blocs " per crear l'aplicació mitjançant els blocs.
Ara desplaceu-vos cap avall, feu clic a " Llista_Picker1" i arrossegueu i deixeu anar el primer bloc de codi tal com es mostra a la imatge:
Al següent pas, feu clic al bloc "Control" i, a continuació, arrossegueu i deixeu anar el primer bloc de codi a la pantalla del visor.
Després, aneu al bloc " Bluetooth_client1" i seleccioneu el bloc de codi " Bluetooth_client.connect" .
A continuació, aneu al bloc " Llista_Picker" i seleccioneu el " Bloc de codi de selecció" tal com es mostra a la imatge següent.
Ara, al pas següent, torneu a anar al bloc " Llista_Picker" i seleccioneu " Llista_Picker". Envieu un text al bloc de codi tal com es mostra a la imatge següent.
Després, aneu al bloc "Text" i seleccioneu el primer bloc de codi.
Amb això, s’acaba el primer bloc de codi. Hem de crear tres blocs de codi més per trucar al sensor d’empremtes digitals del telèfon Android i autenticar-ne l’empremta digital. El bloc de codi complet es mostra a la imatge següent. Utilitzeu aquesta imatge per unir la resta de blocs de codi.
Quan tots els blocs estiguin connectats, exporteu el fitxer.apk al vostre ordinador portàtil o podeu exportar-lo directament al vostre telèfon mitjançant el codi QR. El fitxer .aia i .apk d'aquesta aplicació es pot descarregar des de l'enllaç següent.
- Descarregueu l'aplicació d'Android per controlar el bloqueig del solenoide mitjançant Arduino
Carcassa impresa en 3D per a bloqueig de base biomètrica
Com es va esmentar anteriorment, hem creat un model 3D per muntar el tauler de perfecció i el bloqueig del solenoide en una carcassa petita. A continuació es mostra el model col·locat al programari de tallar.
Si utilitzeu el tauler de perf i la mateixa solenoide de la mateixa mida, també podeu imprimir la mateixa carcassa amb els fitxers STL que es mostren a continuació. També podeu consultar altres projectes d’impressió 3D que hem construït anteriorment.
Fitxers STL per a carcassa de bloqueig de solenoide
Provant el nostre bloqueig controlat per empremta digital basat en Arduino
En primer lloc, heu de descarregar i instal·lar el fitxer.apk al telèfon per controlar el bloqueig. També heu de penjar el codi complet al vostre Arduino Nano, però assegureu-vos d’eliminar els pins TX i RX del nano abans de carregar el codi. Un cop finalitzada la càrrega, instal·leu el pany i, a continuació, activeu el Bluetooth al telèfon mòbil i emparegeu-lo amb el dispositiu Bluetooth que utilitzeu i obriu l'aplicació. Ara toqueu la icona Bluetooth de l'aplicació i connecteu-vos al dispositiu Bluetooth i la icona Bluetooth de l'aplicació passarà a la icona de bloqueig. Ara heu de tocar la icona d’empremtes digitals per comprovar-ne l’empremta digital mitjançant l’escàner d’empremtes digitals del telèfon i el valor s’enviarà a l’Arduino Nano.
Aquest projecte és només una demostració bàsica de les coses que podeu fer amb el mòdul Bluetooth connectat al vostre telèfon. Podeu construir un robot de treball complet, un registre d’assistència, dispositius domòtics controlats per aplicacions, etc., i la llista s’adapta a la vostra imaginació. També podeu mostrar interfícies per mostrar el nom de la persona que entra al local o afegir una càmera per fer clic a la imatge de la persona per motius de seguretat. Proveu-ho pel vostre compte, feu alguns canvis i, si alguna vegada us quedeu atrapats en algun lloc, feu-nos-ho saber a la secció de comentaris i us ajudarem. Gràcies de nou i que tingueu un gran dia.