Smart Lockbox: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

En aquest instructiu us mostraré com fer una caixa de seguretat intel·ligent.

La caixa de seguretat funciona amb un Arduino (UNO) i utilitza RFID i un servomotor per controlar l’accés mentre es fa un seguiment de les dades entrants de diferents sensors. L’historial de dades es guardarà en una base de dades MYSQL. el gerd Pi.

Pas 1: llista de peces i materials per al projecte

Ordinador / microcontrolador:

• Arduino UNO
• RaspBerry Pi 4 Model B.

Parts

• Sensor de temperatura LM35
• Sensor L55 GL5537
• Lector de sensor RFID VMA405 o RC522 amb etiqueta
• Servomotor MG 996R
• Cavalls de pont DuPont Home-Female
• Filferros de taulers de pa
• LED vermell
• LED verd
• Zumbador actiu 5V
• Resistència d'1 k Ω (ohm)
• 2 resistències de 330 Ω (ohm)

Habitatge

La caixa es pot fabricar amb qualsevol material. El meu és de cartró

Extra

Vaig fer un accesori de fusta per al servomotor (opcional)

Programari

Arduino IDE, codi Visual Studio: Raspberry Pi amb SSH, banc de treball MYSQL

Per obtenir una estimació del preu, podeu consultar el fitxer BOM.

Pas 2: Circuit de taulers de pa

RFID

• Vcc 3.3. V d'Arduino
• RST Digital de 9 pins
• Gnd Gnd d'Arduino
• MISO Digital de 12 pins
• MOSI Digital 11 pins
• SCK Digital de 13 pins
• NSS / SDA digital de 10 pins

Servomotor

• 5V (vermell) (+) a la taula de suport
• Gnd (marró) Gnd a la taula
• PWM (taronja) digital de 3 pins

LM35

• Vin (+) (+) a la taula
• Gnd Gnd a la taula de suport
• Vout analògic 1 pin

LDR

• Vin (+) (+) a la taula
• Gnd Gnd sobre taulers de suport amb resistència d'1K ohm
• Vout Analog 0 pins

Led (verd)

• Vin (+) digital de 4 pins amb resistència de 330 ohms
• Gnd Gnd a la taula de suport

Led (vermell)

• Vin (+) Digital de 5 pins amb resistència de 330 ohms
• Gnd Gnd a la taula de suport

Zumbador actiu

• Vin (+) (+) a la taula
• Gnd Gnd a la taula de suport

Arduino a tauler de suport

• Arduino 5V (+) (+) a la taula de suport
• Arduino Gnd Gnd a la taula de suport

Raspberry Pi a Arduino

Es connectarà amb un USB

Pas 3: Arduino

El cablejat de l’electrònica hauria de ser similar a la imatge anterior.

Connecteu primer l’Arduino amb l’ordinador per programar el maquinari. El codi principal es podrà descarregar a continuació, però encara no l’utilitzeu, primer seguiu els passos següents.

Biblioteques

Farem ús de la biblioteca SPI i MFRC 522 per treballar amb el sensor RFID.

Descarregueu la biblioteca RFID aquí des del Github de miguelbalboa

Desempaqueteu el fitxer zip.

A l’IDE Arduino, aneu a sketch> include library i seleccioneu el fitxer zip que acabeu de descarregar

Després de carregar el fitxer zip, aneu a croquis> inclou biblioteca> gestiona biblioteques. Al gestor de biblioteques, cerqueu "MFRC522". Ha de dir que la biblioteca està instal·lada.

Escaneig de les dades RFID

Aneu a fitxer> exemples> MFR522> dumpinfo i pengeu / inicieu el codi al vostre IDE. Veureu que el codi inclou una biblioteca MFR522.h i SPI.h. Tots dos són necessaris per a la RFID.

Ara obriu el monitor sèrie (eines> serialmonitor) i escanegeu la vostra insígnia i targeta fins que no es mostrin totes les dades.

Assegureu-vos d’escriure l’UID perquè el necessitareu.

Ara podeu descarregar el codi principal (Arduino_code_lockbox). Al codi principal, substituïu el vostre propi codi d'etiqueta UID pel del codi.

Després d'executar / penjar el codi a l'IDE Arduino, proveu l'escaneig RFID. Si funciona, podeu desconnectar l'Arduino USB de l'ordinador i connectar-lo amb el Raspberry Pi.

Pas 4: Raspberry Pi

Llegiu dades d'Arduino a Python

Assegureu-vos que Arduino estigui connectat al Raspberry Pi. Open app.py i executeu el fitxer. Veureu les dades que reben els vostres sensors de l’Arduino.

Per llegir les dades necessitareu la part sèrie del codi (vegeu la imatge).

Base de dades MYSQL Creeu una base de dades per contenir els valors mesurats dels vostres sensors. Per a aquest projecte faré taules de temperatura, LDR i RFID.

Backend Python

Afegiu rutes Python i ajusteu-les a la vostra base de dades MYSQL en conseqüència. Envieu els valors de les dades dels vostres sensors a la vostra pròpia base de dades.

Pas 5: lloc web

Disseny

Podeu utilitzar els fitxers de webrar.rar O bé podeu crear el vostre propi lloc web amb html, css.

Mostra les dades de la base de dades

Utilitzeu javascript per obtenir i mostrar les dades de la base de dades al vostre lloc web

La biblioteca Chart.js s’utilitzarà per representar gràficament les dades.

Pas 6: Habitatge

Exterior

Per a l'exterior de l'habitatge, he enganxat diferents parts. La part superior està tallada en forma de L, de manera que la base de la L (costat dret de la imatge) serà més ferma.

Per al sensor RFID, tallar un forat a la caixa és opcional. Hauria de ser possible escanejar el cartró si no és massa gruixut.

El servomotor quedarà gravat a l’exterior. Segons com col·loqueu el gerd dins de la caixa, haureu de fer petits forats per a les connexions de cables com el cable USB o Ethernet.

Interior

Per a l'interior he creat una capa perquè pugui separar els dos dispositius i estigui més organitzada. El Raspberry Pi estarà a la part inferior de la caixa i l’Arduino amb el tauler d’anuncis estarà a la capa superior.