Bluetooth-Vorhängeschloss - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

Haben Sie schon einmal die Schlüssel für Ihr Vorhängeschloss verloren oder den Code Ihres unglaublich starken Vorhängeschlosses vergessen und können Ihr Schließfach nicht öffnen? Stellen Sie sich ein Vorhängeschloss vor, das sich mit einem Fingertipp auf einen Gegenstand öffnen lässt, den jetzt jeder mit sich herumträgt und selten vergisst…

Meine Damen und Herren, die Zukunft ist da. Ich präsentiere Ihnen ein voll funktionsfähiges Bluetooth-Vorhängeschloss, das von Ihrem Telefon und Ihrer Smartwatch entsperrt werden kann!

Dieses Projekt war für meine GCSEs, für die ich eine A * bekommen habe, aber dies ist definitiv ein Prototyp, der mit einer engen Frist hergestellt wurde, und es gibt viele Aspekte dieses Vorhängeschlosses, die ich ändern möchte. Dies ist nur eine Richtlinie, also experimentieren Sie bitte mit anderen Teilen und Möglichkeiten zum Bau des Vorhängeschlosses.

Schließlich, wenn Sie dieses Instructable genießen, stimmen Sie bitte für mich im Wettbewerb ab und hinterlassen Sie einen Kommentar, wenn Sie Fragen haben.

Liste der Materialien:

• 90 mm x 90 mm x 25 mm Aluminiumblock
• 8mm x 250mm Aluminiumstange
• 3mm Acryl
• Stahlstange mit 8 mm Durchmesser
• M4 x 12mm Sechskantschrauben
• Rfduino RF22102
• Rfduino-Relais-Abschirmung
• LM3671 5V - 3V Abwärtswandler
• Mini-Lipo-Ladegerät
• 0,1 mm Kupferlackdraht
• 1800mAh LiPo
• 9V Alkaline Batterie

Ausrüstung:

• Fräse

  verschiedene Fräser (ich habe einen 6mm 3 Nuten, 3mm 2 Nuten und einen 16mm 4 Nuten Schaftfräser verwendet)

• 3D Drucker
• Laserschneider
• Metalldrehmaschine
• Bohren
• Lötkolben
• Tippen und sterben set
• Bandsäge oder Bügelsäge

Link zur Projektdatei

Dieser Google-Ordner enthält alle Designs und Codes, die für das Vorhängeschloss benötigt werden.

Schritt 1: Das Gehäuse

Ich habe ein CAD-Modell des Vorhängeschlosses mit Sketch Up erstellt, damit Sie dieses zuerst im Maßstab 1: 1 ausdrucken möchten. Als nächstes möchten Sie diese Schablone auf den Aluminiumblock kleben, um eine Schablone zum Ausfräsen des Aluminiums bereitzustellen. Als nächstes muss der Aluminiumblock näher an der Schablone abgeschnitten werden, idealerweise auf einer Bandsäge, um eine quadratische Kante zu erhalten, aber eine Bügelsäge reicht aus. Nachdem der Block auf Maß geschruppt wurde, muss er rechtwinklig werden, damit Sie ihn abmessen und sicherstellen können, dass jede Seite, die Sie fräsen, auch rechtwinklig und rechtwinklig ist. (Klicken Sie hier für eine Anleitung zum Quadrieren eines Stücks). Die grobe Außenform wird mit einem 16 mm Schaftfräser ausgefräst und die Kurve durch langsames Kanten in der y- und x-Achse erzeugt, bis die Außenkante des Schaftfräsers die Kante der Schablone berührt. Wiederholen Sie diesen Vorgang entlang der gesamten Kurve und Sie sollten eine holprige, aber klare Kurve erhalten. Glätten Sie schließlich die Kurve, indem Sie Doom zuerst mit einer groben Feile feilen, um die Unebenheiten loszuwerden, dann mit nassem und trockenem Papier. Nachdem die äußere Form gefräst wurde, muss die Höhe mit einigen Durchgängen des 16-mm-Endfräsers auf die endgültige Höhe (20 mm) reduziert werden.

Der 16-mm-Schaftfräser wird dann in den 18-mm-Block eingetaucht, um das meiste Material im Inneren zu entfernen, und der 6-mm-Schaftfräser wird verwendet, um jede Wand so nah wie möglich an die Schablone zu bringen. An Stellen, an denen eine 90-Grad-Ecke benötigt wird, kann der Radius des 6-mm-Fräsers als Ecke verwendet werden, da scharfe Ecken schwer zu bekommen sind. Dieser Vorgang dauert eine Weile und sollte nicht überstürzt werden.

Nachdem das Innere fertig ist, sollten die 4 Löcher an jeder Ecke gebohrt werden, indem entweder erneut die Fräse verwendet oder die Mitte des Lochs mit einem Körner markiert und mit einem 3,5-mm-Bohrer herausgebohrt und mit einem M4-Gewindebohrer angeschraubt wird Erstellen Sie die M4-Gewinde für die Schrauben. Die Seiten für das Gehäuse müssen jetzt ebenfalls bedruckt und auf die Seiten des Gehäuses geklebt werden, um die Ausrichtung zu beachten.

Das Gehäuse muss dann um 90 gedreht werden, damit es aufrecht geklemmt wird. Die Löcher für den Schäkel werden jetzt mit dem gleichen 6-mm-Schaftfräser erstellt, um sicherzustellen, dass dieser Teil nicht überstürzt wird, da der Bit verrutschen kann. Schließlich wird der Schlitz für den Micro-USB-Port mit einem 3mm Fräser auf der gegenüberliegenden Seite der Löcher für den Schäkel gefräst.

Wenn Sie jedoch Glück haben oder schlau sind und eine CNC-Maschine haben, können Sie die meisten der obigen Anweisungen ignorieren und die im Google Drive-Link bereitgestellte STL verwenden, um das Gehäuse Ihrer CNC-Maschine auszuschneiden und Ihnen Zeit, Blut, Schweiß und Tränen zu sparen:).

Schritt 2: Der Schäkel und der Sicherungsstift

Die Endstation

Der Endanschlag wird am Ende des Bügels befestigt und verhindert, dass der Bügel aus dem Vorhängeschloss fällt, während er sich drehen kann, um auf Schließfächer zu passen. Dieser besteht aus einem kleinen 12mm Stück des 8mm Aluminiumstabes. Stellen Sie beide Seiten ab und markieren Sie 6,0 mm nach unten. Parallel von einem Ende bis zur 6-mm-Markierung drehen und den Durchmesser auf 3,0 mm reduzieren. Verjüngen Sie das Ende, damit es einfacher ist, das Gewinde zu beginnen. Bringen Sie entweder ein Außengewindewerkzeug an Ihrer Drehmaschine an oder verwenden Sie einen manuellen Gewindebohrer- und Matrizensatz, um ein M3-Außengewinde am 3 mm-Ende zu erstellen. Schließlich wird das größere Ende am Ende auf 2 mm gekürzt.

Der Sicherungsstift

Der Sicherungsstift besteht aus einer 10 mm x 8 mm großen Stahlstange. Stellen Sie beide Enden ab und schneiden Sie dann mit einer Bügelsäge eine Schräge ab, damit der Bügel geschlossen und verriegelt werden kann, ohne das Vorhängeschloss entriegeln zu müssen. Verwenden Sie Dateien, um das Profil richtig zu machen, und versuchen Sie, das Profil oben abzugleichen.

Die Fessel

Ich habe den Schäkel aus Zeitgründen und fehlender Ausrüstung aus 8 mm Aluminium gefertigt, aber ich würde empfehlen, ein härteres Material wie Edelstahl oder gehärteten Stahl zu verwenden, damit es für jemanden nicht einfach ist, den Schäkel einfach abzuschneiden. Die Stange muss auf 6 mm parallel gedreht werden, damit sie in die Löcher im Gehäuse passt. Stellen Sie beide Enden der Stange so ab, dass die Enden senkrecht zur Länge der Stange sind. An einem Ende der Stange mit einem Zentrierbohrer ein Loch bohren und mit einem 2,5 mm Bohrer ein Loch ca. 5 mm tief bohren. Verwenden Sie einen M3-Gewindebohrer, um ein M3-Innengewinde herzustellen, das zum Einschrauben des Endanschlags verwendet wird, um ein Herausfallen des Schäkels aus dem Gehäuse zu verhindern. Als nächstes müssen Sie die Stange biegen. Da ich Aluminium verwendet habe, konnte ich die Stange leicht mit einem Rohrbieger mit der entsprechenden Durchmesserform biegen, aber wenn Sie sich entschieden haben, etwas Härteres wie gehärteten Stahl zu verwenden, müssen Sie die Stange möglicherweise zuerst mit einem Brenner aufheizen. Stellen Sie nur sicher, dass Sie alle gebildeten Oxide entfernen, damit der Schäkel glänzend ist. Der Schäkel muss so gebogen werden, dass er einen Durchmesser von 48 mm hat. Nachdem Sie Ihren Schäkel gebogen haben, stellen Sie sicher, dass er in die Löcher passt. Drücken Sie ihn nicht mit Gewalt ein, da der Schäkel sehr leicht im Gehäuse stecken bleiben könnte, wenn er nicht perfekt ist. Wenn der Durchmesser zu groß ist, versuchen Sie, den Bogen des Schäkels ein wenig zu quetschen, und wenn der Durchmesser zu klein ist, versuchen Sie, die beiden Seiten zu ziehen, um den Durchmesser zu vergrößern. Spielen Sie mit der Form herum, bis sie leicht in die Löcher ein- und ausfahren kann.

Damit sich der Bügel im Vorhängeschloss drehen kann, setzen Sie den Bügel mit dem M3-Gewindeloch in den kleineren Hohlraum ein und schrauben Sie den Endanschlag ein. Drücken Sie den Bügel so weit wie möglich nach oben und markieren Sie am Ende ohne das M3-Gewindeloch die Höhe der Oberseite des Vorhängeschlosses und schneiden Sie dieses Ende mit einer Bügelsäge ab. Dadurch sollte sich der Schäkel frei um das Gehäuse drehen können.

Zum Schluss den Schäkel in das Gehäuse einführen und die Mitte des Magnethohlraums markieren. Hier befindet sich der Sicherungsstift und muss genau mit dem Schäkel ausgerichtet sein, damit er den Schäkel sicher verriegeln kann. An der markierten Stelle des Schäkels eine passende Kerbe schneiden, damit das Sicherungsstiftprofil problemlos einrasten kann. Bei Unklarheiten bitte die obige Abbildung beachten.

Schritt 3: Frontplatte

Die Frontplatte wurde einfach in einem 2D-CAD-Programm namens 2D-Design entworfen und mit einem Laserschneider aus 3mm Acryl geschnitten. Allerdings werden nicht viele Leute Zugang zu Laserschneidern haben, so dass Sie die gleiche Schablone verwenden können, mit der das Gehäuse ausgefräst und mit einer Stichsäge oder einer CNC-Fräse herum geschnitten wird. Ich würde empfehlen, ein härteres Material wie Aluminium zu verwenden, damit das Vorhängeschloss sicherer ist.

Schritt 4: Elektronik

Energieversorgung

Die Stromversorgung besteht aus zwei Batterien, einer zur Versorgung des Mikrocontrollers und einer zum Betrieb des Solenoids. Um die Stromversorgung des Mikrocontrollers zu laden und zu regulieren, muss das Lipo-Ladegerät wie oben auf dem Bild und dem Schaltplan gezeigt an den 3,3-V-Regler angeschlossen und auf die richtige Polarität geachtet werden. Schließen Sie den Lipo an und überprüfen Sie, ob er aufgeladen wird und der Regler 3,3 V ausgibt. Das Ladegerät sollte beim Laden eine rote LED haben. Für das Solenoid habe ich eine ALKALINE 9v-Batterie geöffnet, die aus 6 AAAA-Batterien besteht. Diese wurden in 3er-Gruppen alle in Reihe gelötet, so dass die Endspannung 9V beträgt und eine Kapazität von ca. 600mAh für 5,4 Wh hat. Um die Batterien zu löten, müssen die Kontakte jeder Batterie mit einer Feile und Sandpapier aufgeraut werden. Dadurch kann das Lot "kleben". Wenn Sie einen Lötkolben mit einer Batterie verwenden, ist es wichtig, sich schnell zu bewegen. Hitze ist der Hauptkiller der Batteriekapazität und kann in einigen Fällen sehr gefährlich sein. Daher sollten Sie jeden Batteriestecker vor dem Löten des Kabels verzinnen und sogar eine Wärmesenke an der Batterie anbringen, während Sie daran löten, z. B. eine Metallzange zum Leiten die Wärme von der Batterie weg. Kleine isolierte Drähte sollten verwendet werden, um jede Batterie anzuschließen, und jede Gruppe von 3 Batterien sollte mit Isolierband umwickelt werden, wobei nur der Plus- und Minuspol freiliegt. Überprüfen Sie die Spannung mit einem Multimeter, um sicherzustellen, dass jede Gruppe von 3 Batterien ungefähr 4,5 V liefert.

Magnet

Das von mir verwendete Solenoid wurde 3D-gedruckt und manuell gewickelt, aber ich würde empfehlen, ein frei verfügbares Solenoid zu kaufen, da es genauer gewickelt ist und eine bessere Leistung in Bezug auf die verbrauchte Leistung und die magnetische Feldstärke bietet. Um das Solenoid herzustellen, muss die.stl 3D-gedruckt werden. Ich habe einen zu Hause, also habe ich ihn verwendet, aber wenn Sie keinen haben, gibt es viele Online-Dienste wie 3D-Hubs, die Ihnen Teile zu einem vernünftigen Preis drucken lassen. Die stl finden Sie im Hauptprojektordner-Link am Anfang des instructable. Das Solenoid muss mit dem 0,1 mm Kupferlackdraht umwickelt werden. Beginnen Sie mit einem 5 cm langen Schwanz an einem Ende und beginnen Sie mit dem Wickeln am Ende ohne das Loch. Beginnen Sie mit dem Wickeln der Spule und stellen Sie sicher, dass jede nachfolgende Windung eng an der letzten Windung anliegt und stellen Sie sicher, dass jede Windung so eng wie möglich ist. Wickeln Sie weiter, bis der Durchmesser der Spule mit den Seiten des 3D-gedruckten Teils übereinstimmt. Führen Sie die Drähte des Solenoids ohne Loch aus der Seite und wickeln Sie die Spule in Kaptonband ein, um das Solenoid zusammenzuhalten. Schließlich testen Sie das Solenoid, indem Sie den Sicherungsstift mit einer kleinen Feder in das Solenoid stecken und das Solenoid mit einer 9-V-Batterie versorgen. Der Stift sollte in das Solenoid gezogen werden. Ist dies nicht der Fall, können Sie die Feder lockern, indem Sie sie kürzen und dehnen.

Mikrocontroller

Die intelligenten Funktionen des Vorhängeschlosses basieren auf einem rfduino-Board, das im Wesentlichen ein Mini-Arduino mit einem Bluetooth-Chip ist, alles in einem winzigen Board mit vielen verfügbaren modularen Schilden. Die Header vom rfduino müssen durch Entlöten entfernt werden und die Pins 0 und 1 der Relaisabschirmung müssen abgeschnitten und mit kleinen Drähten auf die Pins 5 und 6 verlegt werden, die für die Programmierung des rfduino verwendet werden. Dann muss ein Programmierheader auf dem rfduino installiert werden, damit wir ihn nach dem Zusammenbau programmieren können. Löten Sie einen 3-poligen Header gemäß dem obigen Bild. Auf dem Relaisschild müssen die beiden Schraubklemmen entfernt werden, da diese zu groß sind und schließlich müssen die beiden Platinen mit den vorhandenen Stiftleisten auf dem Relaisschild miteinander verbunden werden. Bitte beachten Sie die obigen Diagramme und Bilder. Wenn ich dies jedoch erneut bauen würde, würde ich das Relaisschild durch einen einfachen Mosfet wie den BUZ11 ersetzen. Schließlich auf 2 Drähte löten, die auf 3,3 V und Masse gehen. Diese werden später mit dem Lipo-Ladeschild verbunden, damit das Rfduino mit Strom versorgt werden kann.

Schritt 5: Telefon- und SmartWatch-Integration

Aktualisieren Sie zuerst Ihre Arduino-IDE mit den erforderlichen Boards über diesen Link (https://rfduino.com/package_rfduino166_index.json) im zusätzlichen Board-Manager in den Einstellungen. Sie möchten auch Space Lock aus dem App Store herunterladen und diese App wird verwendet, um Ihr Vorhängeschloss zu entsperren. Den Quellcode für die App finden Sie hier auf github, damit Sie den Code ändern und Ihre eigene Version erstellen können.

Öffnen Sie ble_lock.ino im Projektordner in arduino, da einige Variablen geändert werden müssen.

#define LOCK_PIN 1

muss für das Relaisschild auf 6 geändert werden. Die Ausgabe im Fenster "Neuer Schlüssel" im Leerzeichen muss ebenfalls kopiert und in die Codedatei eingefügt werden.

Verdrahtung:

UART RFDUINO

gnd ---- gnd

3.3v ---- vcc

DTR ---- zurücksetzen - Verwenden Sie einen 100nF-Kondensator

rx ---- gpio 0

tx ---- gpio 1

Laden Sie das Programm von der Arduino-IDE mit einem USB-zu-TTL-Gerät auf das rfduino hoch. Wählen Sie rfduino aus dem Board-Menü und wählen Sie das USB-to-TTL-Gerät in der Port-Auswahl und drücken Sie Upload.

Wenn das rfduino jetzt eingeschaltet und die Space Lock-App geöffnet ist, sollten Sie das Vorhängeschloss in der App sehen können. Wenn Sie auf das Vorhängeschloss tippen, sollte es entriegelt werden. Um zu überprüfen, ob es funktioniert, verwenden Sie die Durchgangsfunktion eines Multimeters, um zu überprüfen, ob das Relais schaltet.

Damit das Vorhängeschloss über eine Apple Watch funktioniert, laden Sie einfach die App auf Ihre Smartwatch herunter und schon kann es losgehen.

Schritt 6: Endmontage

Befestigen Sie zuerst den Bügel am Vorhängeschloss, indem Sie den Bügel in die oberen beiden Löcher stecken und den Endanschlag anschrauben. Der 1800mAh Lipo muss zuerst unten im Hauptfach des Gehäuses eingesteckt werden. Als nächstes muss das Solenoid in das obere Fach des Vorhängeschlosses eingesteckt werden, wobei der federbelastete Stift bereits darin installiert ist. Stellen Sie sicher, dass der Schäkel und der Sicherungsstift richtig ausgerichtet sind und verriegeln Sie den Schäkel. Als nächstes legen Sie das Rfduino neben das Solenoid und stecken den Micro-USB-Stecker am Lipo-Ladekreis durch das Loch an der Unterseite und versiegeln Sie es mit Heißkleber, damit das Ladegerät nicht leicht herausfallen kann. Legen Sie schließlich die 2 Teile der Magnetstromversorgung auf beiden Seiten des Micro-USB-Ladegeräts. Bitte beachten Sie das obige Diagramm.

Für die Verkabelung muss das Pluskabel des Magnetventils an den NO-Pin der Relaisabschirmung angeschlossen werden und das Minuskabel geht direkt zum Minuspol der Magnetbatterie. Das Plus von der Magnetbatterie geht in den COM-Pin (gemeinsam) der Relaisabschirmung. Schließen Sie schließlich den Lipo an das Ladegerät an und die Stromkabel vom Regler in das rfduino und das Vorhängeschloss sollten komplett sein.

Zum Schluss die Frontplatte anschrauben, um das Vorhängeschloss fertigzustellen. An den Schrauben kann etwas Schraubensicherung verwendet werden, um das Lösen zu erschweren, und entweder Heißkleber oder ein Silikonkleber können verwendet werden, um das Vorhängeschloss vor Wasser zu schützen.

Schritt 7: Fazit

Sie sollten jetzt über ein voll funktionsfähiges Bluetooth-Vorhängeschloss verfügen, das von Ihrem Smartphone oder Ihrer Uhr aus gesteuert werden kann. Wenn Sie Fragen oder Anregungen haben, können Sie gerne Kommentare hinterlassen oder mir eine PN senden. Wenn Sie dieses instructable genossen haben, stimmen Sie bitte für mich im Wettbewerb ab, da ich es sehr schätzen würde:)

Großer Preis beim Remote Control Contest 2017

Erster Preis beim Arduino Contest 2017