цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » » Электромагнитный дверной замок на основе Arduino и Bluetooth с дистанционным управлением по отпечатку пальца

Электромагнитный дверной замок на основе Arduino и Bluetooth с дистанционным управлением по отпечатку пальца

Автор: Mike(admin) от 25-10-2020, 23:55

С появлением технологий обычные замки уходят в прошлое, а новые биометрические замки и замки на основе RFID становятся все более популярными. Замки на основе отпечатков пальцев и устройства учета посещаемости также используются в большинстве офисов и учебных заведений.


Электромагнитный дверной замок на основе Arduino и Bluetooth с дистанционным управлением по отпечатку пальца

В этом проекте мы создадим дверной замок, используя соленоид, и будем управлять им с помощью приложения для Android через Bluetooth, поэтому нам вообще не нужно будет прикасаться к датчику отпечатков пальцев, а просто использовать свои собственные телефоны для управления замком, что актуально в условиях пандемии с целью обеспечения большей безопасности.


В обычном дверном замке есть ключ, чтобы тянуть или толкать защелку, и мы должны управлять им вручную, но в соленоидном замке защелка может работать автоматически, подавая напряжение на катушку соленоида, которая будет управлять защелкой.


Соленоид

Электромагнитный замок имеет низковольтную катушку соленоида, которая втягивает защелку обратно в дверь при подаче на нее подходящего напряжения и остается открытой до тех пор, пока напряжение не будет снято. Таким образом, вы можете управлять работой, контролируя подаваемое на него напряжение с помощью кнопки, реле, микроконтроллеров и т. д. Электромагнитные дверные замки в основном используются в удаленных районах для автоматизации операций без участия человека.


Для обеспечения беспроводного подключения здесь используется Bluetooth-модуль HC-05. Вы можете легко контролировать отправку и получение данных с помощью простых приложений для Android, которые вы можете легко создать самостоятельно. Он имеет два режима: первый режим данных, который используется для передачи данных на устройство Bluetooth и от него, а второй – режим AT-команд, который используется для настройки вашего модуля Bluetooth. Он обменивается данными с использованием связи USART со скоростью 9600 бод, так что вы можете подключить его к любому микроконтроллеру, который поддерживает связь. Имейте в виду, что вам необходимо подключить устройство к источнику питания 5 В и подключить контакт TX к контакту RX вашего микроконтроллера, а контакт RX к контакту TX микроконтроллера. Вы можете использовать его в приложениях автоматизации и беспроводных приложениях для регистрации данных и робототехники.


Полная принципиальная схема соленоидного замка на основе Arduino показана далее.


Электромагнитный дверной замок на основе Arduino и Bluetooth с дистанционным управлением по отпечатку пальца

Как показано на принципиальной схеме, соединения довольно просты: вам нужно подключить модуль Bluetooth HC-05 к Arduino Nano, запитав устройство источником питания 5 В и подключив контакт TX к контакту RX вашего микроконтроллера, а контакт RX к вывод TX микроконтроллера. Вам нужно добавить красный светодиод, чтобы отображать состояние питания Arduino Nano, и зеленый светодиод, чтобы индицировать, разблокирована ли дверь. Также необходимо подключить зуммер. Наглядная схема подключения также показана далее для облегчения понимания.


Электромагнитный дверной замок на основе Arduino и Bluetooth с дистанционным управлением по отпечатку пальца

Для управления соленоидом вам необходимо использовать схему управления, состоящую из NPN-транзистора и N-канального полевого МОП-транзистора (MOSFET). Мы будем управлять транзистором NPN, подключив вывод D9 Nano к выводу базы транзистора через резистор 550 Ом, чтобы контролировать ток, протекающий в транзистор. Когда вывод D9 подтягивается к высокому уровню, транзистор включается, а вывод затвора полевого МОП-транзистора подтягивается к земле, что приводит к выключению полевого МОП-транзистора, что выключает блокировку соленоида, а когда вывод D9 имеет низкий уровень, транзистор NPN выключен, что означает, что затвор полевого МОП-транзистора подтягивается к напряжению 12 В через подтягивающий резистор 2 кОм, чтобы включить полевой МОП-транзистор и запитать соленоидный замок. Таким образом, вы можете управлять замком соленоида с помощью 5V Arduino Nano. Вы не можете напрямую управлять МОП-транзистором IRF540N с выводами 5 В от Nano, поскольку это не МОП-транзистор логического уровня, поэтому он не будет полностью включаться или выключаться с помощью 5 В от Arduino Nano, поэтому мы будем использовать транзистор BC547 NPN для управления МОП-транзистор. Физически собранная схема может выглядеть следующим образом.


Электромагнитный дверной замок на основе Arduino и Bluetooth с дистанционным управлением по отпечатку пальца

Код программы Arduino представлен далее.



int value1;
#define led 12
#define bjt 9
#define buzzer 7 
void setup()
{
    Serial.begin(9600);
    pinMode(bjt, OUTPUT);
    pinMode(led,OUTPUT);
    pinMode(buzzer, OUTPUT); 
    digitalWrite(bjt, HIGH);
    digitalWrite(led, LOW);
}
void loop()
{
    Serial.println("Reading");
    while(Serial.available()==0);
    value1 = Serial.read();
    Serial.println(value1);
    if (value1==1)
    { 
      Serial.println("Unlocking");
      digitalWrite(bjt, LOW);
      digitalWrite(buzzer, HIGH);
      digitalWrite(led, HIGH); 
      delay(1000);        
      digitalWrite(buzzer, LOW);
      delay(6000);
      digitalWrite(bjt, HIGH);
      digitalWrite(led, LOW); 
    }
    if (value1==0)
    {
        digitalWrite(bjt, HIGH);
        digitalWrite(buzzer, HIGH);
        Serial.println("Locking");
        delay(1000);
        digitalWrite(buzzer, LOW);
        delay(1000);
        digitalWrite(buzzer, HIGH);
        delay(1000);
        digitalWrite(buzzer, LOW);
        delay(1000);
        digitalWrite(buzzer, HIGH);
        delay(1000);
        digitalWrite(buzzer, LOW);
    }
}

Android-приложение для этого проекта было разработано с использованием Kodular app inventor на Kodular.io. Создать приложение с помощью Kodular очень просто, вы можете создать приложение, объединив блоки в соответствии с блок-схемой вашего проекта. Визуально структура приложения в Kodular выглядит так, как показано далее. Вы также можете скачать готовый файл приложения.


Электромагнитный дверной замок на основе Arduino и Bluetooth с дистанционным управлением по отпечатку пальца

Для более удобного использования замка загрузите и распечатайте на 3 принтере модель корпуса замка в формате STL.


Электромагнитный дверной замок на основе Arduino и Bluetooth с дистанционным управлением по отпечатку пальца

Электромагнитный дверной замок на основе Arduino и Bluetooth с дистанционным управлением по отпечатку пальца

Итак, после сборки аппаратной части вам нужно скачать и установить файл apk на свой телефон, чтобы управлять соленоидом. Вам также необходимо загрузить полный код на ваш Arduino Nano, но убедитесь, что вы отсоединили контакты TX и RX от Фквгштщ Nano, прежде чем загружать код. После завершения загрузки установите замок, затем включите Bluetooth на своем мобильном телефоне, выполните сопряжение с используемым устройством Bluetooth и откройте приложение. Теперь нажмите на значок Bluetooth в приложении и подключитесь к устройству Bluetooth, и значок Bluetooth в приложении превратится в значок замка. Теперь вам нужно нажать на значок отпечатка пальца, чтобы проверить отпечаток пальца с помощью сканера отпечатка пальца вашего телефона, и это значение будет отправлено на Arduino Nano.


Электромагнитный дверной замок на основе Arduino и Bluetooth с дистанционным управлением по отпечатку пальца

Этот проект представляет собой простую демонстрацию того, что вы можете делать с модулем Bluetooth, подключенным к вашему телефону. Вы можете построить регистр посещаемости, управляемые приложениями устройства домашней автоматизации и т. д. Вы также можете отображать интерфейс для отображения имени человека, входящего в помещение, или добавить камеру, чтобы проверить лицочеловека в целях безопасности.




© digitrode.ru


Теги: Arduino, Bluetooth, HC-05, соленоид, Android




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий
Цитата
  • Wilford

  • 24 ноября 2020 15:55
  • Группа: Гости
  • ICQ:
  • Регистрация: --
  • Статус:
  • Комментариев: 0
  • Публикаций: 0
^
Truly loads of amazing knowledge.
Beest Essay writing
Year six homework sheets