„Bluetooth“spyna: 7 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Ar kada pametėte spynos raktus ar pamiršote savo neįtikėtinai stiprios spynos kodą ir negalite atidaryti savo spintelės? Įsivaizduokite spyną, kurią galima atidaryti bakstelėjus į daiktą, kurį visi dabar nešiojasi ir retai pamiršta …

Na, ponios ir ponai, ateitis yra čia. Pristatau jums visiškai veikiančią „Bluetooth“spyną, kurią galima atrakinti iš jūsų telefono ir išmaniojo laikrodžio!

Šis projektas buvo skirtas mano GCSE, kuriam gavau A*, tačiau tai tikrai prototipas, pagamintas per trumpą terminą, ir yra daug šios spynos aspektų, kuriuos norėčiau pakeisti. Tai tik gairės, todėl eksperimentuokite su kitomis spynos dalimis ir būdais.

Galiausiai, jei jums patinka ši instrukcija, balsuokite už mane konkurse ir nedvejodami palikite komentarą, jei turite klausimų.

Medžiagų sąrašas:

• 90 mm x 90 mm x 25 mm aliuminio blokas
• 8 mm x 250 mm aliuminio strypas
• 3 mm akrilas
• 8 mm skersmens plieninis strypas
• M4 x 12 mm šešiabriauniai varžtai
• Rfduino RF22102
• Rfduino relės skydas
• LM3671 5v - 3v buck keitiklis
• Mini lipo įkroviklis
• 0,1 mm vario emaliuota viela
• 1800 mAh LiPo
• 9v šarminė baterija

Įranga:

• Gręžimo staklės

  frezavimo asortimento asortimentas (aš naudojau 6 mm 3, 3 mm 2 ir 16 mm 4 fleitos galus)

• 3D spausdintuvas
• Lazerinis pjoviklis
• Metalo tekinimo staklės
• Grąžtas
• Lituoklis
• „Tap and Die“rinkinys
• Juostinis pjūklas arba „Hack Saw“

Nuoroda į projekto failą

Šiame „Google“aplanke yra visi spynai reikalingi dizainai ir kodas.

1 žingsnis: Būstas

Sukūriau CAD spynos modelį naudodamas eskizą, todėl pirmiausia norite atspausdinti skalę 1: 1. Toliau norite šabloną klijuoti ant aliuminio bloko, kad gautumėte šabloną aliuminio frezavimui. Tada aliuminio bloką reikia nupjauti arčiau šablono, idealiu atveju, naudojant juostinį pjūklą, kad gautumėte kvadratinį kraštą, tačiau pjūklas tai padarys. Apdorojus bloką iki dydžio, jis turi būti kvadratinis, kad galėtumėte jį išmatuoti ir įsitikinti, kad kiekviena frezuojama pusė taip pat yra statmena ir kvadratinė. (Spustelėkite čia, kad gautumėte gabalo kvadratą). Šiurkšti išorinė forma išfrezuojama naudojant 16 mm galinį frezą, o kreivė sukuriama lėtai briaunojant y ir x ašis, kol išorinis galinio malūno kraštas paliečia šablono kraštą. Pakartokite šį procesą visoje kreivėje ir turėtumėte gauti nelygią, bet aiškią kreivę. Galiausiai išlyginkite kreivę, pirmiausia paduodami pražūtį su šiurkščia dilde, kad atsikratytumėte iškilimų, tada šlapiu ir sausu popieriumi. Po to, kai išorinė forma yra sumalta, aukštį reikės sumažinti iki galutinio aukščio (20 mm) keliais 16 mm galinio pjaustytuvo judesiais.

Tada 16 mm galinis malūnas yra pasinėręs į 18 mm bloką, kad būtų pašalinta dauguma viduje esančių medžiagų, o 6 mm galinis malūnas naudojamas, kad kiekviena siena būtų kuo arčiau šablono. Vietose, kur reikalingas 90 laipsnių kampas, 6 mm pjoviklio spindulys gali būti naudojamas kaip kampas, nes aštrius kampus sunku gauti. Šis procesas užtruks ir neturėtų būti skubinamas.

Užbaigus vidų, 4 skyles kiekviename kampe reikia išgręžti dar kartą naudojant malūną arba naudojant centrinį perforatorių, kad būtų pažymėtas skylės centras, ir išgręžtas 3,5 mm antgaliu, o jį reikia bakstelėti naudojant M4 čiaupą. sukurkite varžtų M4 sriegius. Korpuso šonus taip pat reikia atspausdinti ir įklijuoti ant korpuso šonų, rūpinantis orientacija.

Tada korpusą reikia apversti 90, kad jis būtų tvirtai pritvirtintas. Skylės pančiai yra padarytos naudojant tą patį 6 mm galinį frezą, kad neskubėtumėte šios dalies, nes antgalis gali paslysti. Galiausiai mikro USB jungties anga išfrezuojama naudojant 3 mm pjaustytuvą, esantį priešingoje skylės skylėms pusėje.

Tačiau jei jums pasisekė ar esate protingas ir turite cnc aparatą, galite nepaisyti daugumos aukščiau pateiktų nurodymų ir pasinaudoti „Google“disko nuorodoje pateiktu stl, kad iškirptumėte savo cnc mašinos korpusą, taupydami laiką, kraują, prakaitą ir ašaras:).

2 žingsnis: apkaba ir fiksavimo kaištis

Pabaigos stotelė

Galinis stabdys pritvirtinamas prie pančio galo ir neleidžia pančiui iškristi iš spynos, tuo pačiu leidžiant jam apsisukti, kad tilptų ant spintelių. Jis pagamintas iš mažo 12 mm gabalo 8 mm aliuminio strypo. Atsukite veidą iš abiejų pusių ir pažymėkite 6,0 mm žemyn. Lygiagrečiai pasukite nuo vieno galo iki 6 mm žymos ir sumažinkite skersmenį iki 3,0 mm. Susiaurinkite galą, kad būtų lengviau pradėti siūlą. Prijunkite išorinį sriegimo įrankį prie tekinimo staklių arba naudokite rankinį čiaupo ir štampavimo rinkinį, kad sukurtumėte M3 išorinį sriegį 3 mm gale. Galiausiai didesnis galas nukerpamas iki 2 mm.

Užrakinimo kaištis

Fiksavimo kaištis pagamintas iš 10 mm x 8 mm plieno strypo. Nuplėškite abu galus ir tada pjūkleliu nupjaukite nuolydį, kad pančius būtų galima uždaryti ir užrakinti neatrakinant spynos. Naudokite failus, kad profilis būtų teisingas, ir pabandykite atitikti aukščiau pateiktą profilį.

Pančiai

Aš padariau pančius iš 8 mm aliuminio dėl laiko apribojimų ir įrangos trūkumo, tačiau rekomenduočiau naudoti kietesnę medžiagą, tokią kaip nerūdijantis plienas arba grūdintas plienas, kad kam nors nebūtų lengva nupjauti pančius. Strypas turi būti lygiagrečiai pasuktas iki 6 mm, kad jis tilptų į korpuso skyles. Atsukite abu strypo galus taip, kad galai būtų statmeni strypo ilgiui. Viename strypo gale naudokite centrinį gręžtuvą, kad pradėtumėte skylę, o naudodami 2,5 mm grąžtą, išgręžkite apie 5 mm gylio skylę. Naudokite M3 čiaupą, kad sukurtumėte vidinį M3 sriegį, kuris bus naudojamas įsukti galinę atramą, kad pančiai neišbyrėtų iš korpuso. Kitas jums reikia sulenkti strypą. Kadangi naudojau aliuminį, aš galėjau lengvai sulenkti strypą, naudodamas vamzdžių lenktuvą su atitinkamo skersmens liejimo forma, tačiau jei nusprendėte naudoti ką nors kietesnio, pavyzdžiui, grūdinto plieno, gali tekti pirmiausia pašildyti strypą, naudojant degiklį. Tiesiog įsitikinkite, kad nuvalote oksidus, kad pančiai būtų blizgūs. Apkaba turi būti sulenkta taip, kad jos skersmuo būtų 48 mm. Sulenkę apkabą įsitikinkite, kad ji tinka skylėms. Nespauskite jo jėga, nes pančiai gali labai lengvai įstrigti korpuse, jei jis nėra tobulas. Jei skersmuo yra per didelis, pabandykite šiek tiek suspausti pančio lanką, o jei skersmuo yra per mažas, stumkite abi puses, kad padidintumėte skersmenį. Žaiskite su figūra, kol ji lengvai pateks ir išeis iš skylių.

Jei norite, kad pančiai suktųsi spynoje, įkiškite juos į mažesnę ertmę su M3 atlenkta anga ir įsukite galinį stabdį. Pastumkite apkabą į viršų, kad ji išsikištų kiek įmanoma, ir pažymėkite ant galo be M3 išgręžtos skylės spynos viršaus aukštį ir nukirpkite tą galą naudodami pjūklą. Tai turėtų leisti pančiai laisvai suktis aplink korpusą.

Galiausiai įkiškite pančius į korpusą ir pažymėkite solenoidinės ertmės vidurį. Būtent čia bus fiksavimo kaištis ir jis turės tiksliai sutapatinti su pančiu, kad jis galėtų saugiai užrakinti pančius. Pažymėtame pančio taške nupjaukite atitinkamą įpjovą, kad fiksavimo kaiščio profilis lengvai tilptų. Jei paini, žiūrėkite aukščiau pateiktą schemą.

3 žingsnis: priekinė plokštė

Priekinė plokštė buvo tiesiog suprojektuota naudojant 2d cad programą, pavadintą „2d design“, ir iškirpta iš 3 mm akrilo naudojant lazerinį pjaustytuvą. Tačiau nedaugelis žmonių turės prieigą prie lazerinių pjaustytuvų, todėl jūs galite naudoti tą patį šabloną, naudojamą korpusui frezuoti ir aplink jį pjauti naudojant siaurapjūklį arba cnc frezą. Rekomenduočiau naudoti kietesnę medžiagą, tokią kaip aliuminis, kad spyna būtų saugesnė.

4 žingsnis: Elektronika

Maitinimo šaltinis

Maitinimo šaltinį sudaro dvi baterijos, viena - mikrovaldikliui maitinti, kita - solenoidui valdyti. Norint įkrauti ir reguliuoti mikrovaldiklio maitinimą, lipo įkroviklis turi būti prijungtas prie 3,3 V reguliatoriaus, kaip parodyta paveikslėlyje ir schemoje, ir įsitikinkite, kad poliškumas yra teisingas. Prijunkite lipo ir patikrinkite, ar jis įkraunamas, ir ar reguliatorius išleidžia 3.3v. Įkrovimo metu įkroviklis turi turėti raudoną lemputę. Solenoidui atidariau 9 V bateriją ALKALINE, kurią sudaro 6 AAAA baterijos. Jie buvo lituojami grupėmis po 3 iš eilės, kad galutinė įtampa būtų 9 V, o talpa - apie 600 mAh 5,4 Wh. Norėdami lituoti baterijas, kiekvienos baterijos kontaktus reikia sugruboti naudojant failą ir švitrinį popierių. Tai leidžia lydmetaliui „prilipti“. Naudojant lituoklį su akumuliatoriumi, labai svarbu greitai judėti. Šiluma yra pagrindinis akumuliatoriaus talpos žudikas, o kai kuriais atvejais gali būti labai pavojinga, todėl prieš lituojant laidą reikia išardyti kiekvieną akumuliatoriaus jungtį ir netgi prilipdyti prie akumuliatoriaus šilumnešį, kai lituojama prie jo, pvz., Metalines reples. šiluma nuo akumuliatoriaus. Kiekvienai baterijai prijungti reikia naudoti mažus izoliuotus laidus, o kiekvieną 3 baterijų grupę suvynioti į elektros juostą, atskleidžiant tik teigiamą ir neigiamą gnybtus. Patikrinkite įtampą multimetru, kad įsitikintumėte, jog kiekviena 3 baterijų grupė tiekia maždaug 4,5 V įtampą.

Solenoidas

Naudotas solenoidas buvo atspausdintas 3d ir rankiniu būdu suvyniotas, tačiau rekomenduočiau įsigyti laisvai prieinamą solenoidą, nes jie yra suvynioti tiksliau, kad būtų užtikrintas geresnis veikimas pagal naudojamą galią ir magnetinio lauko stiprumą. Norint pagaminti solenoidą,.stl reikia atspausdinti 3d. Turiu vieną namuose, todėl aš jį naudoju, bet jei neturite, yra daug internetinių paslaugų, tokių kaip 3D šakotuvai, kurie gali atspausdinti dalį už priimtiną kainą. Stl galima rasti pagrindinio projekto aplanko nuorodoje instrukcijos pradžioje. Solenoidą reikia apvynioti 0,1 mm vario emaliuota viela. Pradėkite nuo 5 cm uodegos viename gale ir pradėkite vyniojimą nuo galo be skylės. Pradėkite suvynioti ritę, užtikrindami, kad kiekvienas kitas posūkis būtų prigludęs prie paskutinio posūkio, ir įsitikinkite, kad kiekvienas posūkis yra kiek įmanoma tvirtesnis. Tęskite vyniojimą tol, kol ritės skersmuo bus lygus 3D spausdintos dalies šonams. Išleiskite solenoido laidus iš šono be skylės ir apvyniokite ritę kaptono juosta, kad solenoidas būtų kartu. Galiausiai patikrinkite solenoidą, įdėdami fiksavimo kaištį su maža spyruokle į solenoidą ir įjunkite solenoidą su 9 voltų baterija. Smeigtuką reikia traukti į solenoidą. Jei taip nėra, spyruoklę galite atlaisvinti sutrumpindami ir ištempdami.

Mikrovaldiklis

Išmaniosios spynos funkcijos yra pagrįstos „rfduino“plokšte, kuri iš esmės yra mini arduino su „Bluetooth“mikroschema ir yra mažoje plokštėje su daugybe modulinių skydų. „Rfduino“antraštes reikės pašalinti jas išlydant, o relės skydo 0 ir 1 kaiščius reikia nupjauti ir perkelti į 5 ir 6 kaiščius, naudojant mažus laidus, kurie naudojami programuojant „rfduino“. Tada į „rfduino“reikia įdiegti programavimo antraštę, kad ją surinkę galėtume ją užprogramuoti. Lituokite 3 kontaktų antgalį pagal aukščiau pateiktą paveikslėlį. Relės skydelyje reikia nuimti abu varžtų gnybtus, nes jie yra per aukšti, ir galiausiai abi plokštes reikia sujungti viena su kita, naudojant esamas antgalio kaiščius ant relės skydo. Žiūrėkite aukščiau pateiktas diagramas ir paveikslėlius. Tačiau jei aš vėl tai statyčiau, relės skydą pakeisčiau paprastu mosfetu, tokiu kaip BUZ11. Galiausiai lituokite ant 2 laidų, einančių į 3.3v ir gnd. Vėliau jie bus prijungti prie lipo įkroviklio skydo, kad „Rfduino“galėtų būti maitinamas.

5 veiksmas: telefono ir „SmartWatch“integracija

Pirmiausia atnaujinkite savo „arduino ide“naudodami reikiamas plokštes naudodami šią nuorodą (https://rfduino.com/package_rfduino166_index.json), esančią papildomoje lentos tvarkyklėje nustatymuose. Taip pat norėsite atsisiųsti vietos užraktą iš programų parduotuvės ir ši programa bus naudojama jūsų spyna atrakinti. Programos šaltinio kodą galite rasti čia „github“, kad galėtumėte pakeisti kodą ir sukurti savo versiją.

Atidarykite ble_lock.ino, esantį arduino projekto aplanke, nes yra keletas kintamųjų, kuriuos reikės pakeisti.

#define LOCK_PIN 1

relės skydą reikia pakeisti į 6. Taip pat reikia nukopijuoti ir įklijuoti kodo faile išvestį „naujojo rakto“lange, esantį spynoje.

Laidai:

UART RFDUINO

gnd ---- gnd

3.3v ---- vcc

DTR ---- iš naujo-naudokite 100nF kondensatorių

rx ---- gpio 0

tx ---- gpio 1

Įkelkite programą į „rfduino“iš „arduino IDE“naudodami USB į TTL įrenginį. Lentos meniu pasirinkite „rfduino“, prievadų pasirinkime pasirinkite USB į TTL įrenginį ir paspauskite „Įkelti“.

Dabar, kai „rfduino“įjungtas ir atidaroma tarpo užrakto programa, programoje turėtumėte matyti spyną. Bakstelėjus spyną, ji turėtų atsirakinti. Norėdami patikrinti, ar jis veikia, naudokite tęstinumo funkciją multimetre ir patikrinkite, ar relė perjungiama.

Jei norite, kad spyna veiktų per „Apple“laikrodį, tiesiog atsisiųskite programą į savo išmanųjį laikrodį ir galėsite eiti.

6 žingsnis: galutinis surinkimas

Pirmiausia pritvirtinkite pančius prie spynos, įkišdami kaklą į dvi viršutines skyles ir užsukite galinį stabdiklį. 1800mah lipo pirmiausia turi būti įstrigęs apačioje pagrindiniame korpuso skyriuje. Toliau solenoidą reikės įkišti į viršutinį spynos skyrių, o spyruoklinis kaištis jau sumontuotas viduje. Įsitikinkite, kad apkaba ir fiksavimo kaištis sutampa tinkamai ir užfiksuokite juos. Tada padėkite „Rfduino“šalia solenoido ir įkiškite mikro USB kištuką į lipo įkroviklio grandinę per skylę apačioje ir užsandarinkite karštais klijais, kad įkroviklis negalėtų lengvai iškristi. Galiausiai padėkite 2 solenoidinio maitinimo elementus į mikro USB įkroviklio pusę. Žiūrėkite aukščiau pateiktą schemą.

Laidams prijungti teigiamą solenoidinį laidą reikia prijungti prie relės skydo NO kaiščio, o neigiamas laidas eina tiesiai į solenoidinio akumuliatoriaus neigiamą. Solenoidinio akumuliatoriaus teigiamas elementas patenka į relės skydo COM (bendrą) kaištį. Galiausiai prijunkite lipo prie įkroviklio ir maitinimo laidai iš reguliatoriaus į „rfduino“, o spyna turėtų būti baigta.

Galiausiai užsukite priekinę plokštę, kad užbaigtumėte spyną. Ant varžtų galima naudoti tam tikrą sriegio fiksatorių, kad būtų sunkiau atsilaisvinti, o spyną uždaryti karštais klijais arba silicio klijais, kad būtų apsaugota nuo vandens.

7 žingsnis: Išvada

Dabar turėtumėte turėti visiškai veikiančią „Bluetooth“spyną, kurią galima valdyti iš savo išmaniojo telefono ar laikrodžio. Jei turite klausimų ar pasiūlymų, nedvejodami palikite komentarus arba parašykite man PM. Jei jums patiko šis pamokymas, balsuokite už mane konkurse, nes būčiau labai dėkingas:)

Pagrindinis prizas nuotolinio valdymo konkurse 2017 m

Pirmasis prizas „Arduino“konkurse 2017 m