Катинар за Bluetooth: 7 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:54

Загубили ли сте някога ключове за катинар или сте забравили кода на вашия невероятно силен катинар и не можете да отворите шкафчето си? Представете си катинар, който може да се отвори с докосване на предмет, който сега всеки носи и рядко забравя …

Дами и господа, бъдещето е тук. Представям ви напълно функционален катинар за Bluetooth, който може да бъде отключен от вашия телефон и вашия смарт часовник!

Този проект беше за моите GCSE, който получих A*, но това определено е прототип, направен с кратък срок и има много аспекти на този катинар, които бих искал да променя. Това е само насока, така че моля експериментирайте с други части и начини за изграждане на катинара.

И накрая, ако ви харесва тази инструкция, моля, гласувайте за мен в състезанието и не се колебайте да оставите коментар, ако имате въпроси.

Списък на материалите:

• 90 мм х 90 мм х 25 мм алуминиев блок
• 8 мм х 250 мм алуминиев прът
• 3 мм акрил
• Стоманен прът с диаметър 8 мм
• M4 x 12 мм Шестостенни винтове
• Rfduino RF22102
• Релеен щит Rfduino
• LM3671 5v - 3v долар конвертор
• Мини Lipo зарядно устройство
• 0.1 мм медна емайлирана тел
• 1800mah LiPo
• 9v алкална батерия

Оборудване:

• Фрезова машина

  различни фрези (използвах 6 мм 3 флейта, 3 мм 2 флейта и 16 мм 4 флейта)

• 3d принтер
• Лазерен нож
• Метален струг
• Пробивна машина
• Поялник
• Докоснете и умрете
• Лентов трион или трион

Връзка към файла на проекта

Тази папка в Google съдържа всички дизайни и код, необходими за катинара.

Стъпка 1: Жилището

Създадох CAD модел на катинара, използвайки скица нагоре, така че първо искате да отпечатате този мащаб 1: 1. След това искате да залепите този шаблон върху алуминиевия блок, за да осигурите шаблон за фрезоване на алуминия. След това алуминиевият блок трябва да бъде отрязан по -близо до шаблона в идеалния случай на лентова триона, за да се получи квадратен ръб, но ножовка ще се справи. След като блокът е изравнен до размера, той трябва да бъде на квадрат, така че да можете да го измерите и да се уверите, че всяка страна, която фрезовате, също е перпендикулярна и квадратна. (Щракнете тук за ръководство за квадратиране на парче). Грубата външна форма се фрезова с помощта на 16 мм крайна фреза и кривата се създава чрез бавно кантиране по оста y и x, докато външният ръб на крайната фреза докосне ръба на шаблона. Повторете този процес по цялата крива и трябва да получите неравна, но ясна крива. Накрая изгладете кривата, като първо подадете дум с груба пила, за да се отървете от неравностите, след това с мокра и суха хартия. След като външната форма е фрезована, височината ще трябва да бъде намалена до крайната височина (20 мм) с няколко преминавания на 16 мм крайната фреза.

След това 16 мм крайната фреза се забива в блока 18 мм, за да се отстрани по -голямата част от материала вътре, а 6 мм крайната мелница се използва, за да доближи всяка стена възможно най -близо до шаблона. На места, където е необходим ъгъл от 90 градуса, радиусът на 6 мм резачка може да се използва като ъгъл, тъй като острите ъгли са трудни за достигане. Този процес ще отнеме известно време и не трябва да се бърза.

След като вътрешността е завършена, 4 -те отвора на всеки ъгъл трябва да бъдат пробити или с помощта на мелницата отново, или с помощта на централен перфоратор, за да маркирате центъра на отвора и да го пробиете с 3,5 мм бит и трябва да се почука с помощта на кран M4, за да създайте резби M4 за винтовете. Страните на корпуса също трябва да бъдат отпечатани сега и залепени отстрани на корпуса, като се грижат за ориентацията.

След това корпусът трябва да се обърне на 90, така че да се затегне изправен. Отворите за скобата сега са създадени със същата 6 мм крайна мелница, като внимавате да не бързате с тази част, тъй като накрайникът може да се плъзне. Накрая слотът за micro usb порта се фрезова с помощта на 3 мм фреза от противоположната страна на отворите за скобата.

Въпреки това, ако имате късмет или умен и имате cnc машина, можете да пренебрегнете повечето от инструкциите по -горе и да използвате stl, предоставен в връзката на google drive, за да изрежете корпуса на вашата cnc машина, спестявайки ви време, кръв, пот и сълзи:).

Стъпка 2: Скоба и заключващ щифт

Крайната спирка

Крайният ограничител се прикрепя към края на скобата и предотвратява падането на скобата от катинара, като същевременно му позволява да се върти, за да се побере на шкафчетата. Това е направено от малко 12 мм парче от 8 мм алуминиев прът. С лице към двете страни и маркирайте 6,0 мм надолу. Паралелно завъртете от единия край до маркировката 6 мм и намалете диаметъра до 3,0 мм. Стегнете края, така че по -лесно да започнете нишката. Или прикрепете външен инструмент за резба към струга си или използвайте ръчен комплект за докосване и матрица, за да създадете външна резба M3 на 3 мм края. Накрая тогава по -големият край се отрязва до 2 мм в края.

Заключващият щифт

Заключващият щифт е изработен от стоманен прът 10 мм х 8 мм. С лице към двата края и след това изрежете с ножовка наклон, така че скобата да може да се затваря и заключва, без да се налага да отключвате катинара. Използвайте файлове, за да получите правилния профил и се опитайте да съответствате на профила по -горе.

Скобата

Направих скобата от 8 мм алуминий поради ограничения във времето и липса на оборудване, но бих ви препоръчал да използвате по -твърд материал като неръждаема стомана или закалена стомана, така че на някой да не е лесно да отреже скобата. Пръчката трябва да бъде паралелно обърната на 6 мм, така че да може да се побере в отворите в корпуса. С лице към двата края на пръта, така че краищата да са перпендикулярни на дължината на пръта. В единия край на пръта използвайте централна бормашина, за да започнете отвор и с помощта на свредло 2,5 мм пробийте дупка с дълбочина около 5 мм. Използвайте кран M3, за да създадете вътрешна резба M3, която ще се използва за завинтване на крайния ограничител, за да се предотврати падането на скобата от корпуса. След това трябва да огънете пръта. Тъй като използвах алуминий, лесно можех да огъна пръта с помощта на огъване на тръби с подходящ диаметър, но ако решите да използвате нещо по -твърдо, например закалена стомана, може да се наложи да загреете пръта първо с помощта на горелка. Просто не забравяйте да почистите всички образувани оксиди, така че скобата да е лъскава. Скобата трябва да бъде огъната, така че да има диаметър 48 мм. След като огънете оковите си, уверете се, че се вписва в отворите. Не го насилвайте, тъй като скобата може много лесно да се забие в корпуса, ако не е перфектна. Ако диаметърът е твърде голям, опитайте да смачкате малко дъгата на скобата и ако диаметърът е твърде малък, опитайте да издърпате двете страни, за да разширите диаметъра. Играйте с формата, докато тя може лесно да влиза и излиза от дупките.

За да позволите на скобата да се върти в катинара, поставете скобата навътре с отвора на М3 в по -малката кухина и завийте крайния ограничител. Натиснете скобата до върха, така че да се простира доколкото е възможно и маркирайте в края без отвора M3 височината на горната част на катинара и отрежете този край с ножовка. Това трябва да позволи на скобата да се върти свободно около корпуса.

Накрая поставете скобата в корпуса и маркирайте средата на кухината на соленоида. Това е мястото, където заключващият щифт ще бъде и ще трябва да се подреди точно с скобата, така че да може да заключи здраво скобата. В маркираната точка на скобата, изрежете подходящ прорез, така че профилът на заключващия щифт да може лесно да се вмъкне. Моля, вижте диаграмата по -горе, ако сте объркани.

Стъпка 3: Лицева плоча

Лицевата плоча е просто проектирана в 2d cad програма, наречена 2d дизайн и изрязана от 3 мм акрил с помощта на лазерен нож. Въпреки това не много хора ще имат достъп до лазерни фрези, така че можете да използвате същия шаблон, използван за фрезоване на корпуса и изрязване около него с помощта на трион или фреза с CNC. Бих препоръчал да използвате по -здрав материал като алуминий, така че катинарът да е по -сигурен.

Стъпка 4: Електроника

Захранване

Захранването се състои от две батерии, едната за захранване на микроконтролера и една за управление на соленоида. За да зареждате и регулирате захранването на микроконтролера, lipo зарядното устройство трябва да бъде свързано към 3.3v регулатора, както е показано по -горе на картинката и електрическата схема, и се уверете, че полярността е правилна. Свържете lipo и проверете дали се зарежда и дали регулаторът издава 3.3v. Зарядното устройство трябва да има червен светодиод при зареждане. За соленоида отворих ALKALINE 9v батерия, която се състои от 6 батерии AAAA. Те бяха споени в групи от 3 всички последователно, така че крайното напрежение е 9v и има капацитет от около 600mah за 5,4 Wh. За да запоявате батериите, контактите на всяка батерия трябва да се изравнят с помощта на файл и шкурка. Това позволява на спойката да се "залепи". Когато използвате поялник с батерия, бързото движение е от ключово значение. Топлината е основният убиец на капацитета на батерията и в някои случаи може да бъде много опасна, така че трябва да калайдите всеки конектор на батерията преди запояване на проводника и дори да стигнете до прикачване на термична мивка към батерията, докато запоявате към нея, като например метални клещи за провеждане топлината далеч от батерията. Трябва да се използват малки изолирани проводници за свързване на всяка батерия нагоре и всяка група от 3 батерии трябва да бъде увита в електрическа лента с открит само положителния и отрицателния извод. Проверете напрежението с мултицет, за да проверите дали всяка група от 3 батерии осигурява приблизително 4.5v.

Соленоид

Соленоидът, който използвах, беше 3D отпечатан и ръчно опакован, но бих препоръчал да закупите свободно достъпен соленоид, тъй като те са увити по -точно, което дава по -добра производителност по отношение на използваната мощност и силата на магнитното поле. За да направите соленоида,.stl трябва да бъде 3D отпечатан. Имам такъв вкъщи, затова го използвах, но ако нямате, има много онлайн услуги, като например 3D хъбове, които могат да ви отпечатат част на разумна цена. Stl може да се намери в връзката към основната папка на проекта в началото на инструкцията. Соленоидът трябва да бъде обвит с меден емайлиран проводник от 0,1 мм. Започнете с 5 см опашка в единия край и започнете да навивате от края без дупката. Започнете да навивате намотката, като се уверите, че всеки следващ завой е плътно прикрепен към последния завой и се уверете, че всеки завой е възможно най -стегнат. Продължете да навивате, докато диаметърът на намотката се изравни със страните на 3D отпечатаната част. Канализирайте проводниците на соленоида отстрани без отвор и увийте бобината в каптонова лента, за да държите соленоида заедно. Накрая тествайте соленоида, като поставите заключващия щифт с малка пружина в соленоида и захранвате соленоида с 9v батерия. Щифтът трябва да се вкара в соленоида. Ако това не стане, можете да разхлабите пружината, като я скъсите и разтегнете.

Микроконтролер

Интелигентните функции на катинара се основават на rfduino платка, която по същество е мини arduino с Bluetooth чип, всичко това в малка дъска с много модулни щитове. Заглавките от rfduino ще трябва да бъдат премахнати чрез разпаяване и щифтове 0 и 1 на релейния щит ще трябва да бъдат отрязани и преместени на щифтове 5 и 6 с помощта на малки проводници, тъй като те се използват за програмиране на rfduino. След това на rfduino трябва да се инсталира заглавна програма за програмиране, за да можем да я програмираме, когато е сглобена. Запоявайте 3 -пинов хедър според снимката, показана по -горе. На щита на релето и двата винтови клеми трябва да бъдат премахнати, тъй като са твърде високи и накрая двете платки трябва да бъдат свързани помежду си, като се използват съществуващите щифтове на заглавието на релейния щит. Моля, вижте диаграмите и снимките по -горе. Въпреки това, ако трябваше да построя това отново, бих заменил релейния щит с обикновен MOSFET като BUZ11. Най -накрая запоявайте на 2 проводника към 3.3v и gnd. По -късно те ще бъдат свързани към щита за зарядно устройство lipo, за да може Rfduino да се захранва.

Стъпка 5: Интеграция на телефона и SmartWatch

Първо актуализирайте своя arduino ide с необходимите дъски, като използвате тази връзка (https://rfduino.com/package_rfduino166_index.json) в допълнителната мениджърска платка в настройките. Също така ще искате да изтеглите заключване на пространството от магазина за приложения и това приложение ще се използва за отключване на катинара ви. Изходният код за приложението може да бъде намерен тук на github, така че можете да промените кода и да създадете своя собствена версия.

Отворете ble_lock.ino, намерен в папката на проекта в arduino, тъй като има няколко променливи, които ще трябва да бъдат променени.

#дефинирайте LOCK_PIN 1

трябва да се промени на 6 за релейния щит. Изходът в прозореца "нов ключ" в заключване на пространството също трябва да бъде копиран и поставен в кодовия файл.

Електрически инсталации:

UART RFDUINO

gnd ---- gnd

3.3v ---- vcc

DTR ---- нулиране-използвайте 100nF кондензатор

rx ---- gpio 0

tx ---- gpio 1

Качете програмата в rfduino от arduino IDE, като използвате USB към TTL устройство. Изберете rfduino от менюто на дъската и изберете USB to TTL Device в избора на портове и натиснете upload.

Сега, когато rfduino е включен и приложението за заключване на пространството е отворено, трябва да можете да видите катинара в приложението. Когато докоснете катинара, той трябва да се отключи. За да проверите дали работи, използвайте функцията за непрекъснатост на мултицет, за да проверите дали релето се превключва.

За да позволите на катинара да работи чрез часовник на Apple, просто изтеглете приложението на вашия интелигентен часовник и сте готови.

Стъпка 6: Окончателно сглобяване

Първо прикрепете скобата към катинара, като вкарате скалата в горните два отвора и завийте крайния ограничител. 1800mah липо трябва да се забие първо в дъното на основното отделение на корпуса. След това соленоидът ще трябва да се вкара в горното отделение на катинара с пружинен щифт, който вече е вътре. Уверете се, че скобата и заключващият щифт са подредени правилно и заключете скобата на място. След това поставете Rfduino до соленоида и прокарайте micro usb щепсела на веригата на lipo зарядното устройство през отвора в долната част и запечатайте с горещо лепило, така че зарядното устройство да не може лесно да изпадне. Накрая поставете 2 -те части от електромагнитното захранване от двете страни на micro usb зарядното устройство. Моля, вижте диаграмата по -горе.

За окабеляване, положителният проводник на соленоида трябва да бъде свързан към щифта NO на релейния щит, а отрицателният проводник отива направо към отрицателния батерия на соленоида. Положителното от соленоидната батерия влиза в COM (общия) щифт на релейния щит. Накрая включете lipo към зарядното устройство и захранващите проводници от регулатора в rfduino и катинарът трябва да е завършен.

Накрая завийте лицевата плоча, за да завършите катинара. Някои винтове могат да бъдат използвани върху винтовете, за да улеснят разхлабването, или горещо лепило или силиконово лепило могат да се използват за запечатване на катинара, за да се предпазят от вода.

Стъпка 7: Заключение

Сега трябва да имате напълно функциониращ катинар за Bluetooth, който може да се управлява от вашия смартфон или часовник. Ако имате въпроси или предложения, не се колебайте да оставите коментари или да ми пишете. Ако ви хареса тази инструкция, моля, гласувайте за мен в състезанието, тъй като ще съм много благодарен:)

Голямата награда в конкурса за дистанционно управление 2017

Първа награда в конкурса Arduino 2017