إنشاء نظام أمان SafeLock باستخدام Arduino MEGA: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

مرحبا بالجميع…

بادئ ذي بدء ، لقد كنت معجبًا كبيرًا بمجتمع Instructables وجميع الذين قاموا بتحميل Instructables الخاصة بهم هنا. لذلك ، قررت أن أنشر ذات يوم Instructable الخاص بي.

لذا ، تعال إليكم مع أول نظام أمان رقمي قابل للتوجيه من "SafeLock باستخدام Arduino MEGA"

ذات يوم بينما كنت أتعلم Arduino وأستمر في دروسها ، فكرت في جعل نفسي شيئًا حقيقيًا يعمل بنظام التشغيل باستخدامه. وهكذا ، فكرت في إنشاء نظام قفل أمان باستخدامه ، لأنه قد يكون مفيدًا لي في العديد من التطبيقات. لذلك أولاً ، ما فعلته هو أنني بحثت عن دروس تعليمية جاهزة عبر الإنترنت لفعل الشيء نفسه. مررت بالكثير منهم. لكن ما رأيته كان قليلًا والذي كان بسيطًا بالنسبة للمبتدئ كان أكثر بساطة. أعني أنهم قالوا إنك فقط تعطي كلمة مرور ثابتة في شفرتك وأن هذه القيمة الوحيدة ستكون كلمة مرورك طوال الوقت ، ما لم تقم بتغيير الرمز وتحميله مرة أخرى. استخدم البعض اتصالات I2C. ولكن ماذا لو احتاج البعض إلى إجراء اتصالات بسيطة وعدم استخدام I2C…؟ ومع ذلك ، فإن اتصالات I2C أكثر كفاءة. لكن التفكير من منظور شخص لا يعرف ذلك بعد ، قد يتخلى عن فكرته في إنشاء مشروع. أيضا ، العديد من المشاريع فقط تستخدم شاشات الكريستال السائل ولوحة المفاتيح و LED لإظهار أنها تعمل. فقط أدخل كلمة المرور وافتحها. لذلك ، هذه بسيطة جدًا ، أو أكثر تعقيدًا. ولكن ماذا لو أراد المرء نظامًا أمنيًا سهل الصنع كما أنه حصل على ميزات كاملة للعمل. لذا ، راجع "الانتقال إلى الخطوة" لمعرفة نقاطها الإضافية …

الخطوة 1: هذا ما فعلته

لقد توليت مهمة إنشاء نظام أمان بسيط يحتوي على الكثير من الميزات لجعله يعمل بكفاءة أكبر. لدي هذا النظام الذي يتمتع بالخصائص التالية في متناول العديد من الأنظمة المتاحة:

1. عندما يتم تحميل الرمز ، لأول مرة ، فإنه يحيي ثم يطلب من المالك تعيين كلمة مرور. لذلك ، يمكن للمالك تعيين أي كلمة مرور مكونة من 8 أرقام يراها مناسبة. بمجرد تعيين كلمة المرور ، ستظهر أنها مضبوطة وستومض مؤشر LED الأزرق. أيضًا ، سيتم إخطار ذلك باستخدام الجرس الذي يصدر صوتًا لبضع ثوانٍ.

2. بمجرد التعيين ، سيطلب t باستمرار إدخال كلمة المرور ، في حالة القفل. لذلك ، إذا احتاج الشخص إلى الدخول ، فعليه / عليها إدخال كلمة المرور المكونة من 8 أرقام. إذا قام بإدخال كلمة المرور بشكل صحيح ، فسيحييها النظام ويرحب بها من خلال عرضها على الشاشة وكذلك يومض مؤشر LED الأخضر أثناء عرض الرسالة. يُعلم الجرس الشيء نفسه عن طريق إصدار صفير ، بينما يكون مؤشر LED قيد التشغيل. وهكذا ينفتح الباب.

3. افترض الآن أن أي شخص مجهول يحاول الدخول إلى الغرفة ويبدأ في خلط مفاتيح لوحة المفاتيح الخاصة بنا. من ذلك ، عندما يقوم بإدخال أي عنصر كلمة مرور عشوائي أو غير ضروري ، تعرض شاشة LCD رسالة تفيد بأن المفتاح غير صالح ويومض المصباح الأحمر. أيضًا ، يحذر الجرس من الإدخال الخاطئ عن طريق التصفير.

4. قد تساعد الميزة السابقة أيضًا أي شخص صالح إذا أدخل أي مفتاح آخر بينهما أثناء كتابة كلمة المرور ، مما يساعده من خلال إخطاره بأن المفتاح غير صالح ويحتاج إلى تذكره.

5. إذا فشل أي مستخدم في إدخال كلمة المرور الصحيحة لمدة ثلاث مرات ، فسيتم تحذيره من أنها غير صالحة ثلاث مرات. أيضًا ، بعد ثلاث محاولات ، ستعرض شاشة LCD أن الحد الأقصى للمحاولة قد وصل. حتى الآن ، يحتاج المستخدم إلى الانتظار دقيقة واحدة للمحاولة مرة أخرى لإدخال كلمة المرور. يتم إخطار ذلك من خلال وميض LED الأحمر المستمر وصوت التصفير بواسطة الجرس لمدة دقيقة واحدة. لاحقًا ، يُسمح للمستخدم بالمحاولة مرة أخرى بعد دقيقة واحدة.

6. أيضًا ، إذا احتاج المرء إلى تغيير كلمة المرور ، فكل ما يتطلبه هذا المعرف هو الضغط على مفتاح إعادة التعيين ، والذي سيطلب تعيين كلمة المرور مرة أخرى.

وبالتالي ، فقد حصلت على الكثير من الميزات للعمل بالطريقة التي يحتاجها المستخدم بشكل صحيح …

الآن دعنا نصل إلى الجزء الذي يصنع … !!

الخطوة 2: الأدوات والمكونات

مكونات الإلكترونيات التي تحتاجها هي: ·

• اردوينو ميجا 2560 (مخ وذاكرة)
• كبل USB (قم بتوصيل الكمبيوتر الشخصي و Arduino لتحميل الكود)
• شاشة LCD مقاس 16 × 2 (لقد استخدمت JHD 162A)
• لوحة مفاتيح 4 × 4 (جهاز الإدخال)
• 1 × لوح توصيل (يحمل جميع التوصيلات)
• RGB LED (المستخدم هنا هو الأنود الشائع)
• مكبر صوت كهرضغطية / صفارة (للإخطار والتحذير)
• 10K مقياس جهد / وعاء تقليم (ضبط قيمة LED لشاشة LCD)
• 1 × مقاوم 270 أوم (منع LED من الاحتراق …)
• 2 × 150 أوم المقاوم
• أسلاك العبور من ذكر إلى ذكر

جميع المواد المستخدمة متاحة بسهولة في المتاجر عبر الإنترنت. حتى ، قد يكون معظمكم من صانعي المهووسين يمتلكونها بالفعل. ومع ذلك ، إذا وجدت صعوبة في العثور على أي موقع عبر الإنترنت ، فقم بالتعليق عليه أدناه. سوف أوصيك بالتأكيد بمكان الحصول عليه.

لذلك ، بعد وضع جميع أجزائنا على مكتب العمل الخاص بنا ، فلنبدأ إجراءات صنعها.

الخطوة 3: دائرة الأسلاك والتجميع

الآن ، ألقِ نظرة أولاً على مخطط الدائرة لهذا النظام بأكمله والمتوفر في الصور المرفقة. أيضًا ، سأقدم هنا جميع اتصالات الدبوس هنا حتى لا تتعرض للارتباك والارتباك في هذه العملية ، حيث قد يؤدي ذلك إلى عمل غير لائق أو لا يعمل.

الأسلاك LCD

دبوس LCD: اردوينو دبوس

1 >> GND

2 >> + 5 فولت

3 >> دبوس وعاء تقليم أ

4 >> 1

5 >> GND

6 >> 2

11 >> 4

12 >> 5

13 >> 6

14 >> 7

15 >> + 5 فولت

16 >> أرضي

الأسلاك Trimpot

دبوس A >> دبوس LCD 3

دبوس ب >> GND

دبوس C >> + 5V

الأسلاك لوحة المفاتيح

دبوس لوحة المفاتيح: اردوينو دبوس

1 >> 52

2 >> 50

3 >> 48

4 >> 46

5 >> 53

6 >> 51

7 >> 49

8 >> 47

الأسلاك الجرس

+ VE pin >> Arduino pin 30

-VE دبوس >> GND

أسلاك RGB LED (الأنود المشترك RGB)

RGB pin 1 >> R 270-ohm >> Arduino pin 40

دبوس RGB 2 >> + 5 فولت

RGB pin 3 >> R 150-ohm >> Arduino pin 42

RGB pin 4 >> R 150-ohm >> Arduino pin 41

إذا كنت تستخدم كاثود RGB شائعًا في دائرتك ، فقم بتوصيل RGB pin 2 >> GND بدلاً من GND pin.

توضح الصور أدناه الأسلاك خطوة بخطوة لكل مكون.

ومع ذلك ، أود أن أقترح عليك الرجوع مرة واحدة إلى أوراق البيانات الخاصة بالمكونات الخاصة بك لمعرفة عمل كل دبوس من المكونات. قد يكون من الممكن في بعض الأحيان أن يكون للمكون نفسه الذي تصنعه شركة مختلفة تخطيط PIN مختلف. لذلك ، تحقق من ذلك مسبقًا ثم قم بإجراء الأسلاك وفقًا لذلك.

لذلك ، بمجرد الانتهاء من الأسلاك ، دعنا ننتقل إلى جزء البرمجة في الخطوة التالية.

الخطوة 4: تشفير وتحميل نظامنا

لقد أرفقت ملف الشفرة هنا. احصل على الكود الخاص بك لتشغيله في نظامك الدائري. بمجرد تنزيله ، قم بإجراء أي تغييرات تحتاجها ثم قم بتجميعها وتحميلها في دائرة Arduino الخاصة بك.

أيضًا ، هناك شيء واحد أود أن أذكره هنا هو أن RGB الذي استخدمته هو الأنود المشترك. يضيء عندما يكون في حالة منخفضة ولا يتوهج إذا كان في حالة عالية. ولكن إذا كنت تستخدم الكاثود RGB الشائع ، فسوف يتوهج عندما تكون حالة الإخراج عالية ولن يتوهج عندما تكون حالة الإخراج منخفضة.

أقوم أيضًا بإرفاق الصور أدناه ، من الكود الذي يتم تجميعه وتحميله بنجاح.

حسنًا ، لنرى نظام الأمان لدينا يؤدي وظيفته دون انتظار.

الخطوة 5: عمل نظام SafeLock

• عندما يتم تحميل الرمز بنجاح ، تعطي الشاشة رسالة ترحيب لمالكها تقول "مرحبًا … (اسم المالك)".
• بعد ذلك ، يطلب تعيين كلمة المرور (وهي هنا أي كلمة مرور مكونة من 8 أرقام تحتاج إلى إدخالها).
• بمجرد التعيين ، ستظهر شاشة LCD برسالة "تعيين كلمة المرور (بعض رموز الإعجاب.)". أيضًا ، سيتحول RGB إلى وميض أزرق ويصدر الجرس أصوات تنبيه متقطعة لبعض الوقت.
• بمجرد التعيين ، يمكن للمستخدم تثبيت النظام في أي مكان.
• الآن ، العرض الافتراضي على شاشة LCD هو طلب كلمة المرور من خلال عرض "أدخل كلمة المرور المكونة من 8 أرقام".
• يحتاج الشخص الذي يحتاج إلى الدخول أولاً إلى كتابة كلمة المرور الصحيحة.
• إذا قام شخص ما بإدخال كلمة المرور الصحيحة ، فستظهر على شاشة LCD رسالة ترحيب وترحيب "تحيات مرحبًا بك على متن الطائرة". أيضًا ، سيتحول RGB إلى وميض أخضر ويعطي صوتًا مستمرًا لبعض الوقت. وهكذا ، يفتح القفل.
• ماذا لو قام شخص بإدخال مفتاح خاطئ أو حدث أي خطأ إملائي ؟؟؟
• لذلك ، إذا تم إدخال أي مفتاح كلمة مرور خاطئ ، فستعرض شاشة LCD عبارة "مفتاح عذري ، غير صالح" ويتحول RGB أيضًا إلى وميض أحمر ويصدر الجرس إشعارًا قصيرًا عن طريق إصدار تنبيه.
• هنا ، هناك شيء آخر يجب مراعاته وهو أن الكود يتحقق من كل إدخال مفتاح فردي وليس فقط كلمة المرور بأكملها في وقت واحد. لذلك إذا كان لدى المستخدم بعض المفاتيح الصحيحة التي تم إدخالها ثم نسي المفتاح التالي ، وكتابة شيء آخر ، فسيتم تحذيره من ذلك ، مما يساعده في استعادة كلمة المرور الخاصة به والمحاولة مرة أخرى. حتى يتم إدخال القيمة الصحيحة لكلمة المرور ، لا يفتح القفل.
• ولكن ماذا لو كان الشخص الذي يحتاج للدخول ليس أي شخص مرخص له ؟؟؟ لذلك ، قد يحاول إدخال كلمة مرور عشوائية. لذلك في كل مرة يضغط فيها على أي مفتاح خاطئ ، سيظهر أنه غير صالح. ولكن لا ينبغي أن يستمر إلى الأبد ، ولا ينبغي أن يكون قادرًا على تجربة كل إدخال ممكن لكلمة المرور بشكل صحيح … لذلك ، بعد ثلاثة إدخالات غير صالحة ، سيتوقف النظام عن أخذ المزيد من الإدخالات ويطلب منك رسالة "لقد تجاوزت الحد الأقصى للتجربة" ، " يرجى المحاولة بعد دقيقة واحدة ". لذلك ، لمدة دقيقة واحدة ، سوف يعطي مؤشر LED وميض أحمر عالي التردد باستمرار وسوف يصدر صوت صفير باستمرار. لذلك ، قد يعرف أي فرد أو أفراد أمن معنيين أن هناك شخصًا غير معروف حولك أو أن شخصًا ما يحاول اختراق النظام والدخول.
• بعد دقيقة واحدة ، سيعود إلى موضعه الافتراضي المتمثل في طلب إدخال كلمة المرور.
• إذا احتاج المستخدم إلى إعادة تعيين كلمة المرور أو تغييرها ، فلا يلزمه رمز النظام مرة أخرى. كل ما عليه فعله هو الضغط على زر إعادة الضبط في Arduino وسيطلب النظام مرة أخرى من المستخدم تعيين كلمة مرور جديدة.
• خطوات عمل هذا النظام مرفقة في رابط اليوتيوب المذكور:

نظام SafeLock يعمل ويفهم

الخطوة 6: الانتهاء

حسنًا ، لذلك آمل أن أكون قد أوعزت إلى الأشخاص الموجودين في الخارج بصنع نظام الأمان هذا.

أليس الأمر بسيطًا كما أنه محمّل بجميع الميزات المطلوبة لجعله صالحًا للاستخدام في حالات الأمان المختلفة لدينا؟

يمكن استخدامه كقفل للباب ، وقفل للخزائن ، وقفل العلب ، وحتى في أماكن العمل لدينا.

لذلك ، لا تجلس هناك فقط ، واذهب للحصول على المكونات الخاصة بك ، واتبع هذه التعليمات ، وتعرف على نظام الأمان الرائع والبسيط هذا.