قفل بلوتوث: 7 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

هل فقدت مفاتيح القفل أو نسيت رمز القفل القوي بشكل لا يصدق ولا يمكنك فتح الخزانة الخاصة بك؟ تخيل قفلًا يمكن فتحه بنقرة على شيء يحمله الجميع الآن ونادرًا ما ينسى …

حسناً سيداتي وسادتي المستقبل هنا. أقدم لكم قفل بلوتوث يعمل بكامل طاقته ويمكن فتحه من هاتفك وساعتك الذكية!

كان هذا المشروع مخصصًا لشهادة GCSE الخاصة بي والتي حصلت على A * ، ولكن هذا بالتأكيد نموذج أولي تم إنشاؤه بموعد نهائي ضيق وهناك العديد من جوانب هذا القفل التي أود تغييرها. هذه مجرد إرشادات ، لذا يرجى تجربة الأجزاء والطرق الأخرى لبناء القفل.

أخيرًا ، إذا كنت تستمتع بهذا Instructable ، فالرجاء التصويت لي في المسابقة ولا تتردد في ترك تعليق إذا كان لديك أي أسئلة.

قائمة المواد:

• كتلة ألومنيوم 90 مم × 90 مم × 25 مم
• قضيب ألومنيوم 8 مم × 250 مم
• 3 مللي متر أكريليك
• 8 مللي متر ديا الصلب قضيب
• مسامير سداسية M4 × 12 مم
• رفدوينو RF22102
• Rfduino درع التتابع
• LM3671 5 فولت - 3 فولت محول باك
• شاحن ميني ليبو
• 0.1 مم سلك نحاسي مطلي بالمينا
• 1800 مللي أمبير ليبو
• بطارية قلوية 9 فولت

ادوات:

• آلة طحن

  قواطع طحن متنوعة (لقد استخدمت فلوت 6 مم 3 و 3 مم 2 وطاحونة نهاية الفلوت 16 مم)

• طابعة 3D
• قاطع ليزري
• مخرطة معدنية
• تدريبات
• لحام حديد
• مجموعة الحنفية والموت
• رأى الفرقة أو هاك المنشار

ارتباط إلى ملف المشروع

يحتوي مجلد google هذا على جميع التصميمات والأكواد اللازمة للقفل.

الخطوة الأولى: السكن

لقد قمت بإنشاء نموذج CAD للقفل باستخدام رسم تخطيطي ، لذا فأنت تريد أولاً طباعة هذا المقياس 1: 1. تريد بعد ذلك لصق هذا القالب على كتلة الألومنيوم لتوفير قالب لطحن الألومنيوم. بعد ذلك ، يجب قطع كتلة الألومنيوم بالقرب من القالب بشكل مثالي على المنشار الحزامي للحصول على حافة مربعة ولكن المنشار سيفي بالغرض. بمجرد أن يتم تقطيع الكتلة إلى الحجم ، يجب أن يتم تربيعها حتى تتمكن من قياسها والتأكد من أن كل جانب تقوم بطحنه هو أيضًا عمودي ومربع. (انقر هنا للحصول على دليل حول تربيع قطعة). يتم طحن الشكل الخارجي الخام باستخدام مطحنة نهاية 16 مم ويتم إنشاء المنحنى عن طريق الحواف ببطء في المحور y و x حتى تلامس الحافة الخارجية لطاحونة النهاية حافة القالب. كرر هذه العملية على طول المنحنى وستحصل على منحنى وعر ولكنه واضح. أخيرًا ، قم بتنعيم المنحنى عن طريق حفظ الموت أولاً بملف خشن للتخلص من النتوءات ثم بالورق الرطب والجاف. بعد طحن الشكل الخارجي ، يجب تقليل الارتفاع إلى الارتفاع النهائي (20 مم) ببضع تمريرات للقاطع النهائي 16 مم.

يتم بعد ذلك غمر المطحنة الطرفية مقاس 16 مم في كتلة 18 مم لإزالة معظم المواد بالداخل ويتم استخدام المطحنة الطرفية مقاس 6 مم لجلب كل جدار أقرب ما يمكن إلى القالب. في الأماكن التي تتطلب زاوية 90 درجة ، يمكن استخدام نصف قطر القاطع 6 مم كزاوية حيث يصعب الحصول على زوايا حادة. ستستغرق هذه العملية بعض الوقت ولا يجب التعجل فيها.

بعد الانتهاء من الداخل ، يجب حفر الفتحات الأربعة في كل زاوية إما باستخدام الطاحونة مرة أخرى أو باستخدام المثقاب المركزي لتحديد مركز الثقب وحفره بقطر 3.5 مم ويجب النقر عليه باستخدام صنبور M4 قم بإنشاء خيوط M4 للبراغي. يجب أيضًا طباعة جوانب السكن الآن وتثبيتها على جوانب السكن مع مراعاة الاتجاه.

ثم يحتاج السكن إلى قلب 90 بحيث يتم تثبيته في وضع مستقيم. يتم الآن إنشاء ثقوب القيد بنفس مطحنة نهاية 6 مم مع التأكد من عدم التسرع في هذا الجزء لأن البتة قد تنزلق. أخيرًا ، يتم طحن الفتحة الخاصة بمنفذ USB الصغير باستخدام قاطع 3 مم على الجانب المقابل للفتحات للتقييد.

ومع ذلك ، إذا كنت محظوظًا أو ذكيًا ولديك آلة CNC ، يمكنك تجاهل معظم التعليمات المذكورة أعلاه واستخدام stl الموجود في رابط google drive لقطع السكن على آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الخاصة بك مما يوفر لك الوقت والدم والعرق والدموع:).

الخطوة 2: القفل ودبوس القفل

توقف النهاية

يعلق الطرف النهائي بنهاية القيد ويمنع القيد من السقوط من القفل بينما يسمح له بالدوران حوله ليناسب الخزانات. هذا مصنوع من قطعة صغيرة 12 مم من قضيب الألمنيوم 8 مم. واجه كلا الجانبين وحدد 6.0 ملم لأسفل. انعطف متوازيًا من طرف واحد إلى علامة 6 مم وقلل القطر إلى 3.0 مم. قم بتدوير النهاية بحيث يكون من الأسهل بدء الخيط. قم إما بإرفاق أداة خيوط خارجية بالمخرطة الخاصة بك أو استخدام صنبور يدوي ومجموعة قوالب لإنشاء خيط خارجي M3 على الطرف 3 مم. أخيرًا ، يتم قطع النهاية الأكبر إلى 2 مم في النهاية.

دبوس القفل

دبوس القفل مصنوع من قضيب فولاذي 10 مم × 8 مم. واجه كلا الطرفين ثم اقطع منحدرًا باستخدام المنحدر بحيث يمكن إغلاق القفل وإغلاقه دون الحاجة إلى فتح القفل. استخدم الملفات للحصول على ملف التعريف بشكل صحيح وحاول مطابقة الملف الشخصي أعلاه.

القيد

لقد صنعت القيد من الألمنيوم 8 مم بسبب قيود الوقت ونقص المعدات ، لكني أوصيك باستخدام مادة أكثر صلابة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ المقوى بحيث لا يكون من السهل على شخص ما قطع القيد. يجب أن يكون القضيب متوازيًا إلى 6 مم بحيث يمكن وضعه في الثقوب الموجودة في الهيكل. واجه طرفي القضيب بحيث تكون الأطراف متعامدة مع طول القضيب. في أحد طرفي القضيب ، استخدم مثقابًا مركزيًا لبدء ثقب وباستخدام مثقاب 2.5 مم ، قم بحفر حفرة بعمق حوالي 5 مم. استخدم صنبور M3 لإنشاء خيط M3 داخلي سيتم استخدامه لربط الطرف النهائي لمنع القيد من السقوط من السكن. بعد ذلك تحتاج إلى ثني القضيب. نظرًا لأنني استخدمت الألمنيوم ، يمكنني بسهولة ثني القضيب باستخدام أنبوب ثني مع قالب القطر المناسب ، ولكن إذا قررت استخدام شيء أصعب مثل الفولاذ الصلب ، فقد تحتاج إلى تسخين القضيب أولاً باستخدام شعلة. فقط تأكد من تنظيف أي أكاسيد تكونت بحيث يكون القيد لامعًا. يحتاج القيد إلى الثني بحيث يبلغ قطره 48 مم. بعد ثني القيد ، تأكد من ملاءمته للفتحات. لا تجبره على الدخول لأن القيد يمكن أن يعلق بسهولة في السكن إذا لم يكن مثالياً. إذا كان القطر كبيرًا جدًا ، فحاول سحق قوس القيد قليلاً وإذا كان القطر صغيرًا جدًا ، فحاول تحريك الجانبين لتوسيع القطر. العب مع الشكل حتى يمكن أن يمر داخل وخارج الثقوب بسهولة.

للسماح للقفل بالدوران في القفل ، أدخل القفل باستخدام الفتحة المسننة M3 في التجويف الأصغر والمسمار في النهاية. ادفع القفل إلى الأعلى بحيث يمتد إلى أقصى حد ممكن ويضع علامة على النهاية بدون ثقب M3 على ارتفاع الجزء العلوي من القفل وقطع هذه النهاية باستخدام منشارا. يجب أن يسمح ذلك للقيد بالدوران بحرية حول السكن.

أخيرًا ، أدخل القيد في السكن وحدد منتصف تجويف الملف اللولبي. هذا هو المكان الذي سيكون فيه دبوس القفل وسيحتاج إلى محاذاة القيد بدقة حتى يتمكن من قفل القفل بشكل آمن. عند النقطة المحددة على القيد ، قم بقطع درجة مطابقة بحيث يمكن أن يتلاءم ملف تعريف دبوس القفل بسهولة. يرجى الرجوع إلى الرسم التخطيطي أعلاه إذا كنت مرتبكًا.

الخطوة 3: غطاء الحماية

تم تصميم اللوحة الأمامية ببساطة في برنامج cad ثنائي الأبعاد يسمى التصميم ثنائي الأبعاد وقص أكريليك 3 مم باستخدام قاطع ليزر. ومع ذلك ، لن يتمكن الكثير من الأشخاص من الوصول إلى قواطع الليزر حتى تتمكن من استخدام نفس القالب المستخدم لطحن الهيكل والقطع حوله باستخدام منشار تهزهز أو مطحنة CNC. أوصي باستخدام مادة أكثر صلابة مثل الألومنيوم بحيث يكون القفل أكثر أمانًا.

الخطوة الرابعة: الإلكترونيات

مزود الطاقة

يتكون مصدر الطاقة من بطاريتين ، واحدة لتشغيل وحدة التحكم الصغيرة والأخرى لتشغيل الملف اللولبي. لشحن وتنظيم الطاقة لوحدة التحكم الدقيقة ، يجب توصيل شاحن lipo بمنظم 3.3 فولت كما هو موضح أعلاه في الصورة ومخطط الدائرة والتأكد من صحة القطبية. قم بتوصيل جهاز ليبو وتحقق من شحنه وأن المنظم يعطي 3.3 فولت. يجب أن يكون للشاحن ضوء أحمر عند الشحن. بالنسبة للملف اللولبي ، فتحت بطارية ALKALINE 9v تتكون من 6 بطاريات AAAA. تم لحامها في مجموعات من 3 جميعها متسلسلة بحيث يكون الجهد النهائي 9 فولت وقدرة 600 مللي أمبير في الساعة لـ 5.4 واط. لحام البطاريات ، يجب تقوية نقاط التلامس لكل بطارية باستخدام ملف وورق رملي. هذا يسمح للحام أن "يلتصق". عند استخدام مكواة لحام ببطارية ، فإن التحرك السريع هو المفتاح. الحرارة هي القاتل الرئيسي لسعة البطارية وفي بعض الحالات يمكن أن تكون خطيرة للغاية ، لذا يجب عليك لصق كل موصل بطارية قبل لحام السلك وحتى الذهاب إلى أبعد من توصيل حوض حراري بالبطارية أثناء اللحام بها مثل الكماشة المعدنية لإجراء الحرارة بعيدًا عن البطارية. يجب استخدام أسلاك صغيرة معزولة لتوصيل كل بطارية ، ويجب لف كل مجموعة من 3 بطاريات بشريط كهربائي مع كشف الطرف الموجب والسالب فقط. تحقق من الجهد باستخدام مقياس متعدد للتحقق من أن كل مجموعة من 3 بطاريات توفر 4.5 فولت تقريبًا.

الملف اللولبي

كان الملف اللولبي الذي استخدمته مطبوعًا ثلاثي الأبعاد وملفوفًا يدويًا ، لكنني أوصي بشراء ملف لولبي متاح مجانًا حيث يتم تغليفه بدقة أكبر مما يوفر أداءً أفضل من حيث الطاقة المستخدمة وقوة المجال المغناطيسي. لصنع الملف اللولبي ، يجب طباعة ملف.stl ثلاثي الأبعاد. لدي واحدة في المنزل لذلك استخدمت ذلك ولكن إذا لم يكن لديك واحدة ، فهناك العديد من الخدمات عبر الإنترنت مثل محاور ثلاثية الأبعاد والتي يمكن أن تطبع جزءًا منها بسعر معقول. يمكن العثور على stl في رابط مجلد المشروع الرئيسي في بداية التعليمات. يحتاج الملف اللولبي إلى لفه بسلك مطلي بالمينا بالنحاس 0.1 مم. ابدأ بذيل 5 سم على أحد طرفيه وابدأ باللف من النهاية بدون الفتحة. ابدأ بلف الملف مع ضمان أن كل منعطف لاحق محكم ضد المنعطف الأخير والتأكد من أن كل منعطف محكم قدر الإمكان. استمر في اللف حتى يصبح قطر الملف مستويًا مع جوانب الجزء المطبوع ثلاثي الأبعاد. قم بتوجيه أسلاك الملف اللولبي للخارج من الجانب بدون ثقب ولف الملف بشريط kapton لتثبيت الملف اللولبي معًا. أخيرًا ، اختبر الملف اللولبي عن طريق وضع دبوس القفل بزنبرك صغير في الملف اللولبي وتشغيل الملف اللولبي ببطارية 9 فولت. يجب سحب الدبوس في الملف اللولبي. إذا لم يحدث ذلك ، يمكنك إرخاء الزنبرك عن طريق تقصيره وشده.

متحكم

تعتمد الوظائف الذكية للقفل على لوحة rfduino وهي عبارة عن اردوينو صغير مع شريحة Bluetooth وكل ذلك في لوحة صغيرة مع العديد من الدروع المعيارية المتاحة. يجب إزالة الرؤوس من rfduino عن طريق فك اللحام ، وسيتعين قطع المسامير 0 و 1 من درع الترحيل ونقلها إلى المسامير 5 و 6 باستخدام أسلاك صغيرة حيث يتم استخدام تلك الأسلاك لبرمجة rfduino. ثم يجب تثبيت رأس برمجة على rfduino حتى نتمكن من برمجته عند تجميعه. قم بلحام رأس 3 دبابيس وفقًا للصورة الموضحة أعلاه. على درع الترحيل ، يجب إزالة طرفي اللولب لأنهما طويلان جدًا ، وفي النهاية يجب توصيل اللوحين ببعضهما البعض باستخدام دبابيس الرأس الموجودة على درع الترحيل. يرجى الرجوع إلى المخططات والصور أعلاه. ومع ذلك ، إذا كنت سأبني هذا مرة أخرى ، فسأستبدل درع التتابع بموسفيت بسيط مثل BUZ11. أخيرًا ، جندى على سلكين يذهبان إلى 3.3 فولت و gnd. سيتم توصيلها لاحقًا بغطاء شاحن lipo بحيث يمكن تشغيل Rfduino.

الخطوة 5: تكامل الهاتف والساعة الذكية

قم أولاً بتحديث arduino ID الخاص بك باللوحات اللازمة باستخدام هذا الرابط (https://rfduino.com/package_rfduino166_index.json) في مدير اللوحة الإضافي في الإعدادات. ستحتاج أيضًا إلى تنزيل Space lock من متجر التطبيقات وسيتم استخدام هذا التطبيق لإلغاء قفل القفل الخاص بك. يمكن العثور على الكود المصدري للتطبيق هنا على github حتى تتمكن من تعديل الكود وإنشاء نسختك الخاصة.

افتح ble_lock.ino الموجود في مجلد المشروع في اردوينو حيث توجد بعض المتغيرات التي يجب تعديلها.

#define LOCK_PIN 1

يحتاج إلى تغيير إلى 6 لدرع التتابع. يجب أيضًا نسخ الإخراج في نافذة "المفتاح الجديد" في قفل الفضاء ولصقه في ملف التعليمات البرمجية.

الأسلاك:

UART RFDUINO

gnd ---- gnd

3.3 فولت ---- VCC

DTR ---- إعادة تعيين - استخدم مكثف 100nF

rx ---- gpio 0

tx ---- gpio 1

قم بتحميل البرنامج على rfduino من arduino IDE باستخدام USB إلى جهاز TTL. حدد rfduino من قائمة اللوحة وحدد USB إلى جهاز TTL في اختيار المنافذ واضغط على تحميل.

الآن عند تشغيل rfduino وفتح تطبيق قفل الفضاء ، يجب أن تكون قادرًا على رؤية القفل في التطبيق. عندما تضغط على القفل ، يجب أن يفتح. للتحقق من أنها تعمل ، استخدم وظيفة الاستمرارية على مقياس متعدد للتحقق من تبديل الترحيل.

للسماح للقفل بالعمل من خلال ساعة Apple ، ما عليك سوى تنزيل التطبيق على ساعتك الذكية وأنت على ما يرام.

الخطوة 6: التجميع النهائي

قم أولاً بتثبيت القفل بالقفل عن طريق إدخال المفصل في الفتحتين العلويتين والمسمار في نهاية السدادة. تحتاج ماكينة شفط الدهون بقوة 1800 مللي أمبير إلى أن تكون عالقة في الجزء السفلي أولاً في الجزء السفلي من الهيكل. سيحتاج الملف اللولبي بعد ذلك إلى الفتح في الحجرة العلوية للقفل مع تثبيت الدبوس النابض بالداخل بالفعل. تأكد من محاذاة القيد ودبوس القفل بشكل صحيح وثبته في مكانه. بعد ذلك ، ضع Rfduino بجوار الملف اللولبي وادخل قابس micro USB في دائرة شاحن lipo من خلال الفتحة الموجودة في الأسفل وأغلقها بالغراء الساخن حتى لا يسقط الشاحن بسهولة. أخيرًا ، ضع قطعتين من مصدر طاقة الملف اللولبي على جانبي شاحن USB الصغير. يرجى الرجوع إلى الرسم البياني أعلاه.

بالنسبة للأسلاك ، يجب توصيل السلك الموجب للملف اللولبي بالدبوس NO لدرع الترحيل ويتجه السالب مباشرة إلى بطارية الملف اللولبي السالبة. يذهب الموجب من بطارية الملف اللولبي إلى دبوس COM (المشترك) لدرع الترحيل. أخيرًا ، قم بتوصيل lipo بالشاحن وسلك الطاقة من المنظم إلى rfduino ويجب أن يكون القفل كاملاً.

أخيرًا قم بربط اللوحة الأمامية لإنهاء القفل. يمكن استخدام بعض أقفال الخيط على البراغي لتجعل من الصعب فكها ويمكن استخدام إما الغراء الساخن أو لاصق السيليكون لإغلاق القفل لحمايته من الماء.

الخطوة 7: الخاتمة

يجب أن يكون لديك الآن قفل بلوتوث يعمل بكامل طاقته ويمكن التحكم فيه من هاتفك الذكي أو ساعتك. إذا كان لديك أي أسئلة أو اقتراحات ، فلا تتردد في ترك تعليقات أو PM لي. إذا كنت قد استمتعت بهذه التعليمات ، فالرجاء التصويت لي في المسابقة لأنني سأكون ممتنًا للغاية:)

الجائزة الكبرى في مسابقة التحكم عن بعد 2017

الجائزة الأولى في مسابقة Arduino 2017