Pany intel·ligent magnètic amb cop secret, sensor IR i aplicació web: 7 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Si t’agrada aquest projecte, segueix-me a Instagram i YouTube.

En aquest projecte construiré un pany magnètic per a la meva oficina a casa, que s’obrirà si coneixeu el toc secret. Ah … i també tindrà alguns trucs més a la màniga.

Els panys magnètics són habituals als edificis d’oficines i els equips es poden comprar fàcilment en línia. Tot i això, volia crear una configuració personalitzada, ja que s’instal·larà a una porta interior de casa meva.

Inicialment, hi haurà tres maneres d'obrir la porta: un sensor IR a l'interior, una aplicació web i un transductor piezoelèctric que pot detectar vibracions a la porta.

Parts (enllaços d'afiliació)

• Electroimant de 49 mm:
• Perfboard:
• Junta de desenvolupament ESP8266:
• MOSFET de canal N:
• Transductor piezoelèctric:
• Sensor de proximitat IR (no és el que he utilitzat, però ho aconseguiria i el faria funcionar des de la PSU):
• Mòdul d'amplificador operacional:
• 2 díodes
• Resistència 10K
• Plat de metall
• Suport imprès en 3D
• Caixa electrònica impresa en 3D
• Tap de sensor imprès en 3D

Codi del microcontrolador i diagrama de cablejat:

Codi d'aplicació web:

Models 3D

Suport de muntatge per electroimant de 49 mm: https://codepen.io/calebbrewer/pen/dJKBmw Tapa / tapa del sensor:

Caixa del projecte:

Pas 1: el circuit

Bàsicament, la placa de desenvolupament ESP8266 pren 9 volts d'una font d'alimentació al regulador incorporat. El positiu de la font d'alimentació va a l'imant i la terra va a la font del mosfet. El drenatge del fet va cap a l’imant i la porta del FET s’obre mitjançant el pin 5 del microcontrolador. Això permet que els 9v flueixin cap a l’imant quan el pas estigui engegat. L'opamp pren el senyal analògic del transductor, l'amplifica i l'envia al pin analògic. El sensor IR envia un senyal digital (en altres paraules, activat o desactivat) al pin 14. L'opamp i el sensor IR obtenen una potència de 3,3 V del microcontrolador. Ah, i tot queda fonamentat. Vaig comprovar que l’ús de 9v en lloc dels imants classificats com a 12v permet que funcionin més frescos, tot i que segueixen sent força forts, sobretot fent servir aquesta placa d’acer gruixuda. A més, el regulador del microcontrolador no pot suportar gaire més de 9 v. També haureu d’afegir resistors i els díodes on es mostren al diagrama.

Vull assenyalar aquí que depenent de si esteu col·locant el sensor de vibració piezoelèctrica i de la durada dels cables, potser no necessiteu l’amplificador operatiu. Només podeu executar l'anell exterior del sensor a terra i l'altre cable a l'entrada analògica, amb una resistència de 1 M entre els cables. L’amplificador operatiu només amplifica el senzill.

Pas 2: Codi del microcontrolador

Normalment, Arduino s’utilitzaria per a un projecte com aquest, però vaig a contracorrent i faig servir un firmware anomenat Espruino, que us permet executar javascript en microcontroladors. Si teniu curiositat, he fet un vídeo sencer sobre el flash de la placa de desenvolupament Node MCU ESP8266 amb Espruino. Ho hauríeu de comprovar.

Consulteu el codi a GitHub

A la part superior he configurat algunes constants, com ara: quins són els pins, utilitzats i una sèrie de temporitzacions en mil·lisegons per al cop secret. Aquest és el temps entre cada cop. També he configurat funcions per desbloquejar i tancar la porta, així com per comprovar si es truca correctament. Quan s’inicia la placa, es connecta al wifi i crea un servidor web que pot rebre ordres per controlar la porta. Es posa un rellotge al pin connectat al sensor IR, de manera que la funció de desbloqueig s’activarà quan s’iniciï el sensor. Pel que fa al sensor de vibració … s'inicia un interval que llegeix el pin analògic que el sensor de vibració està connectat a cada mil·lisegon i, si el senyal està per sobre d'un llindar establert, es captura la sincronització. Si hi ha prou vibracions capturades, executarà la funció que comprova si els temps capturats coincideixen amb els temps secrets prou propers. Si ho fan, obrirà la porta.

Pas 3: controls d'aplicacions web

Codi d'aplicació web

L’aplicació web és només una pàgina web amb alguns javascript que envia ordres al servidor web que hem creat al microcontrolador. El vaig convertir en un lloc web estàtic a AWS S3 i el vaig desar a la pantalla inicial del telèfon. Ara puc desbloquejar la porta, bloquejar-la o deixar-la desbloquejada. També seria possible protegir l'aplicació i configurar la meva xarxa perquè pugui operar el formulari de la porta a qualsevol lloc amb connexió a Internet.

Haureu de canviar l'adreça IP que s'utilitza al codi per la del microcontrolador. Vaig fer que el meu enrutador reservés la IP, de manera que mai no canviaria.

Pas 4: Suport de muntatge de l’electromagnet

Vaig anar a Fusion 360 i vaig crear un suport per adaptar-se a les seves dimensions de l’electroimant de 49 mm. Aquí hi ha un enllaç al model. Després l’he enviat a la impressora 3D. Un cop fet aquest procés increïblement llarg, li vaig donar una capa d’imprimació, li vaig treure la porqueria i la vaig colpejar amb una mica de pintura blanca.

Pas 5: muntatge de l’imant i la placa

Per assegurar-se que l’imant s’alineara correctament sobre la placa d’acer; Vaig cobrir la placa amb cinta blava, hi vaig traçar el suport, i després vaig comercialitzar on haurien d’anar els forats de muntatge.

Quan es perforin a través de metall dur, és una bona idea començar per una mica i anar avançant. A més, utilitzeu oli per lubricar la broca.

Tinc una porta buida, de manera que hi vaig passar parabolts fins que hi vaig col·locar volanderes grans a l’altra banda per assegurar-me que no tiressin endavant.

Vaig utilitzar cargols de fusta per muntar el suport amb l’imant al marc. Després vaig soldar un cable llarg als cables de l’imant i vaig passar els cables a través d’un llarg tros de revestiment blanc. Per dins, vaig passar el filferro al voltant de la porta cap al cap i fins a on hi hauria la caixa de control.

Pas 6: el quadre de controls

La caixa de controls és només una caixa súper senzilla amb una tapa que he modelat i imprès. Hi ha forats als dos extrems curts per deixar passar els cables. La placa de circuit només s’hi asseu i els LED del sensor d’IR ressalten pels forats que he perforat al costat.

Aquí teniu el model.

Pas 7: sensor de vibració i finalització del projecte

Per connectar el sensor de vibració, he connectat un altre llarg tros de fil que he travessat per un revestiment blanc. Per muntar-lo a la porta, he utilitzat cola calenta. Vaig cobrir el sensor amb una tapa impresa en 3D perquè les coses quedessin boniques.

Després d'això, vaig soldar els cables de l'imant i el sensor de vibració als seus respectius cables de la placa de circuits.

Després de gravar el pestell de la porta, que al final vaig treure tots junts, i fer una mica de neteja, el projecte estava complet.

Consulteu el vídeo per veure com funciona aquest projecte.

Subcampió per primer cop autor