Cerradura inteligente magnética con golpe secreto, sensor de infrarrojos y aplicación web: 7 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

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En este proyecto, voy a construir una cerradura magnética para mi oficina en casa, que se abre si conoces el golpe secreto. Oh … y también tendrá algunos trucos más bajo la manga.

Las cerraduras magnéticas son comunes en los edificios de oficinas y los kits se pueden comprar fácilmente en línea. Sin embargo, quería construir una configuración personalizada, tenga la sensación de que se instalará en una puerta interior de mi casa.

Inicialmente, habrá tres formas de abrir la puerta: un sensor de infrarrojos en el interior, una aplicación web y un transductor piezoeléctrico que puede detectar vibraciones en la puerta.

Partes (enlaces de afiliados)

• Electroimán de 49 mm:
• Tablero perfilado:
• Placa de desarrollo ESP8266:
• MOSFET de canal N:
• Transductor piezoeléctrico:
• Sensor de proximidad IR (este no es el que usé, pero lo obtendría y lo ejecutaría desde la fuente de alimentación):
• Módulo amplificador operacional:
• 2 diodos
• Resistencia de 10K
• Placa de acero
• Soporte impreso en 3D
• Caja de electrónica impresa en 3D
• Tapa de sensor impresa en 3D

Código del microcontrolador y diagrama de cableado:

Código de la aplicación web:

Modelos 3D

Soporte de montaje de electroimán de 49 mm: https://codepen.io/calebbrewer/pen/dJKBmw Tapa / cubierta del sensor:

Cuadro de proyecto:

Paso 1: el circuito

Básicamente, la placa de desarrollo ESP8266 toma 9 voltios de una fuente de alimentación a su regulador integrado. El positivo de la fuente de alimentación va al imán y la tierra va a la fuente en el mosfet. El drenaje del feto va al imán y la puerta del FET se abre mediante el pin 5 del microcontrolador. Esto permite que los 9v fluyan hacia el imán cuando el pin está encendido. El opamp toma la señal analógica del transductor, la amplifica y la envía al pin analógico. El sensor de infrarrojos envía una señal digital (en otras palabras, activada o desactivada) al pin 14. El opamp y el sensor de infrarrojos obtienen 3.3v de potencia del microcontrolador. Ah, y todo se fundamenta. Descubrí que usar 9v en lugar de los imanes de 12v permite que se enfríe, sin dejar de ser bastante fuerte, especialmente en la sesión de espiritismo. Estoy usando esa gruesa placa de acero. Además, el regulador del microcontrolador no puede manejar mucho más de 9v. También deberá agregar resistencias y los diodos donde se muestran en el diagrama.

Quiero señalar aquí que, dependiendo de dónde coloque el sensor de vibración piezoeléctrico y de la longitud de los cables, es posible que no necesite el amplificador operacional. Puede simplemente ejecutar el anillo exterior del sensor a tierra y el otro cable a la entrada analógica, con una resistencia de 1 M entre los cables. El amplificador operacional solo amplifica el sencillo.

Paso 2: Código del microcontrolador

Normalmente, Arduino se usaría para un proyecto como este, pero voy en contra de la corriente y estoy usando un firmware llamado Espruino, que te permite ejecutar javascript en microcontroladores. Si tiene curiosidad, hice un video completo sobre cómo flashear la placa de desarrollo Node MCU ESP8266 con Espruino. Usted deberia comprobar esto.

Ver el código en GitHub

En la parte superior, configuro algunas constantes, como: qué pines se utilizan y una serie de tiempos en milisegundos para el golpe secreto. Este es el tiempo entre cada golpe. También configuro funciones para desbloquear y bloquear la puerta, así como para verificar el golpe correcto. Cuando la placa se inicia, se conecta a wifi y crea un servidor web que puede recibir comandos para controlar la puerta. Se coloca un reloj en el pin conectado al sensor de infrarrojos, por lo que la función de desbloqueo se activará cuando se active el sensor. En lo que respecta al sensor de vibración … se inicia un intervalo que lee el pin analógico al que está conectado el sensor de vibración cada milisegundo, y si la señal está por encima de un umbral establecido, se captura la sincronización. Si hay suficientes vibraciones capturadas, ejecutará la función que verifica si los tiempos capturados coinciden con los tiempos secretos lo suficientemente cerca. Si lo hacen, abrirá la puerta.

Paso 3: Controles de aplicaciones web

Código de la aplicación web

La aplicación web es solo una página web con algo de javascript que envía comandos al servidor web que creamos en el microcontrolador. Lo convertí en un sitio web estático en AWS S3 y lo guardé en la pantalla de inicio de mi teléfono. Ahora puedo abrir la puerta, cerrarla con llave o dejarla abierta. También sería posible proteger la aplicación y configurar mi red para poder operar el formulario de la puerta en cualquier lugar con una conexión a Internet.

Deberá cambiar la dirección IP que se utiliza en el código por la de su microcontrolador. Hice que mi enrutador reservara la IP, por lo que nunca cambiaría.

Paso 4: Soporte de montaje del electroimán

Fui a Fusion 360 y creé un soporte para adaptarse a las dimensiones del electroimán de 49 mm. Aquí hay un enlace al modelo. Luego lo envié a la impresora 3D. Una vez que terminé ese proceso increíblemente largo, le di una capa de imprimación, lo lijé y le apliqué un poco de pintura blanca.

Paso 5: Montaje del imán y la placa

Para asegurarse de que el imán se alineara correctamente en la placa de acero; Cubrí la placa con cinta azul, rastreé el soporte y luego comercialicé dónde deberían ir los orificios de montaje.

Cuando taladre a través de metal duro, es una buena idea comenzar con una broca pequeña y avanzar gradualmente. Además, use aceite para lubricar la broca.

Tengo una puerta hueca, así que pasé pernos de troncos a través de ella y coloqué arandelas grandes en el otro lado para asegurarme de que no se abriera.

Usé tornillos para madera para montar el soporte con el imán en el marco. Luego soldé un cable largo a los cables del imán y pasé los cables a través de un largo trozo de revestimiento blanco. En el interior, pasé el cable alrededor del frente de la puerta y hasta donde estaría la caja de control.

Paso 6: el cuadro de controles

La caja de controles es simplemente una caja súper simple con una tapa que modelé e imprimí. Hay agujeros en los dos extremos cortos para dejar pasar los cables. La placa de circuito simplemente se encuentra dentro y los LED del sensor de infrarrojos sobresalen a través de los orificios que hice en el costado.

Aquí está el modelo.

Paso 7: Sensor de vibración y finalización del proyecto

Para conectar el sensor de vibración, conecté otro trozo largo de cable que pasé por un revestimiento blanco. Para montarlo en la puerta, utilicé pegamento caliente. Cubrí el sensor con una tapa impresa en 3D para que las cosas se vieran bonitas.

Una vez hecho esto, soldé los cables del imán y el sensor de vibración a sus respectivos cables en la placa de circuito.

Después de pegar con cinta adhesiva el pestillo de la puerta, que finalmente quité todos juntos, y hacer un poco de limpieza, ¡el proyecto estaba completo!

Vea el video para ver cómo funciona este proyecto.

Finalista por primera vez como autor