Умный замок

МАСТЕР-КЛАСС

В этом мастер-классе Вы научитесь собирать устройство, которое будет открывать замок при помощи электронного ключа «Rfid метка»

О чем мастер-класс?

А вы когда-нибудь задумывались о безопасности своего дома? Давайте попробуем разобраться, как же электронные устройства помогают защищать наш дом. В этом мастер-классе Вы научитесь собирать устройство, которое будет открывать замок при помощи электронного ключа «Rfid метка». Для мастер-класса Вам понадобится компьютер с доступом в Интернет и любой модуль Arduino

Для кого этот мастер-класс

Данный мастер-класс подходит для родителей и детей, которые интересуются в области информационных технологий, хотят научиться программировать, и изобретать

Для работы над мастер-классом понадобится:

Среда разработки Arduino IDE

Чтобы подробнее разобраться со средой Arduino IDE, её нужно скачать и установить (если её нет на компьютере)/

Акцентные

это устройство, способное издавать звуковые сигналы (проше говоря, это «пищалка»)

предназначена для сборки электрических целей без пайки

это устройство, которое управляет остальными электрическими элементами, как, например, системный блок компьютера управляет монитором. Его нужно будет запрограммировать. Но не беспокойтесь: у вас уже есть готовый код, который нужно будет просто вставить в программе Arduino IDE)

Акцентные

работающий на частоте 13.56 МГц с SPI-интерфейсом. В комплекте c модулем идет 2 RFID-метки — в виде карты и брелока

это электродвигатель, редуктор, датчик обратной связи и блок управления в одном корпусе

Полезные материалы (ссылки и ресурсы):

А, теперь давайте приступим к нашему мастер-классу!

Многие слышали о таких модулях, как Arduino. Появляется вопрос: что же можно собрать на его базе? Давайте соберём умный замок и разберемся как он работает.
Давайте найдём ответ на вопрос: зачем нам всё-таки нужна эта IDE? Ответ достаточно прост. Среда Arduino IDE необходима для разработки программ и их записи в модули Arduino (и не только)

Среда разработки Arduino IDE состоит из следующих компонентов:
· Текстовый редактор кода программы (1);
· Область сообщений (2);
· Консоль (3);
· Панель инструментов (4);
Панель с часто используемыми командами (5)

Arduino Uno — это базовая и самая популярная версия платы микроконтроллеров. С ней очень удобно работать благодаря тому, что пины распаяны однорядными коннекторами типа «мама». Обычно эту плату используют для различных устройств, а собирают готовое устройство на базе более мелких плат ардуино, таких как Arduino Nano. Это легко сделать, так как прошивки совместимы и в большинстве случаев номера пинов не отличаются. Для Arduino Uno существует множество разных датчиков

Приступим к сборке нашего проекта

Сначала мы соберём нашу цепь. Для корректной работы внимательно следуйте инструкции/
Подключение производится к цифровым пинам по нумерации пинов

1

RFID-модуль RC522 подключается к arduino проводами Папа-Мама в следующей последовательности

Более подробно о подключении Rfid модуля

Теперь нужно подключить Зуммер, который будет подавать сигнал, если ключ сработал - замок открывается, когда подается второй сигнал, замок закрывается.
Зуммер подключаем в следующей последовательности

2

В роли отпирающего механизма будет использоваться сервопривод. Сервопривод может быть выбран любой, в зависимости от требуемых вам размеров и усилий, который создает сервопривод. У сервопривода имеется 3 контакта

3

*Сервопривод рекомендуется питать от внешнего источника питания. Если запитать сервопривод от платы ардуино, то могут возникнуть помехи и перебои в работе arduino. Организовать это можно с помощью источника питания 9V и комбинированного стабилизатора 5V , 3.3V

Более наглядно Вы можете посмотреть, как мы подключили все модули на картинке ниже

Когда наше устройство готово и у нас есть код, мы можем приступать к программированию в приложении Arduino IDE

4

· #include <Servo.h>
· #include <SPI.h>
· #include <MFRC522.h> // библиотека "RFID".
· #define SS_PIN 10
· #define RST_PIN 9
· MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN);
· unsigned long uidDec, uidDecTemp; // для хранения номера метки в десятичном формате
· Servo servo;
· void setup() {
· Serial.begin(9600);
· Serial.println("Waiting for card...");
· SPI.begin(); // инициализация SPI / Init SPI bus.
· mfrc522.PCD_Init(); // инициализация MFRC522 / Init MFRC522 card.
· servo.attach(6);
· servo.write(0); // устанавливаем серву в закрытое состояние
· }
· void loop() {
· // Поиск новой метки
· if ( ! mfrc522.PICC_IsNewCardPresent()) {
· return;
· }
· // Выбор метки
· if ( ! mfrc522.PICC_ReadCardSerial()) {
· return;
· }
· uidDec = 0;
· // Выдача серийного номера метки.
· for (byte i = 0; i < mfrc522.uid.size; i++)
· {
· uidDecTemp = mfrc522.uid.uidByte[i];
· uidDec = uidDec * 256 + uidDecTemp;
· }
· Serial.println("Card UID: ");
· Serial.println(uidDec); // Выводим UID метки в консоль.
· if (uidDec == 3763966293) // Сравниваем Uid метки, если он равен заданному, то серва открывает.
· {
· tone(5, 200, 500); // Делаем звуковой сигнал, Открытие
· servo.write(90); // Поворачиваем серву на угол 90 градусов(Отпираем какой либо механизм: задвижку, поворачиваем ключ и т.д.)
· delay(3000); // пауза 3 сек и механизм запирается.
· tone(5, 500, 500); // Делаем звуковой сигнал, Закрытие
· }
· servo.write(0); // устанавливаем серву в закрытое состояние

Для того, чтобы узнать UID карточки (Метки), необходимо записать данный скетч в arduino, собрать схему, изложенную выше, и открыть Консоль

Когда вы поднесете метку к RFID, в консоли выведется номер

Полученный UID необходимо ввести в следующую строчку:
if (uidDec == 3763966293) // Сравниваем Uid метки, если он равен заданному, то сервопривод открывает задвижку

У каждой карточки данный идентификатор уникальный и не повторяется. Таком образом, когда вы поднесете карточку, идентификатор которой вы задали в программе, система откроет доступ с помощью сервопривода

Итоговый результат

Не удалять! Скругляет углы у галереи

В конечном итоге, вы с ребенком разработаете собственное устройство, и получите уникальный опыт совместной работы и увлекательно проведете вместе время! Вы можете придумать все, что угодно! Вы можете найти применение устройству у себя дома. Ведь гораздо приятнее, когда дом становится умным при помощи устройств, разработанными собственными руками. Все в ваших руках и фантазии!

Возникали ли у вас сложности при выполнении данного мастер-класса?

Какие новые навыки вы сегодня освоили?

Чему вы научились из данного мастер-класса?

Какие еще устройства можно собрать, используя Arduino UNO?

Какие устройства умного дома вы бы хотели себе приобрести?

Контакты

Костюченко Тамара Георгиевна
https://vk.com/id249141719