B-Safe, la caja fuerte portátil: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

*** 4 de septiembre de 2019: subí un nuevo archivo 3D de la caja. Parecía que mi cerradura estaba 10 mm demasiado alta para un buen cierre ***

El problema

Imagina esto:

Te despiertas una mañana y el clima es realmente bueno. Quieres ir a la playa, porque no vives demasiado cerca de la playa, coges tu coche. Para pagar el estacionamiento en la playa, usa su teléfono.

Esto significa que vas a la playa llevando (al menos) los siguientes artículos:

• Llaves del coche
• Licencia de conducir
• Teléfono
• Toalla

¿Qué haces con estos artículos cuando quieres ir a nadar? ¿Los dejas desatendidos en tu toalla? Mmm. Este problema necesita una solución …

La solución

Para el problema descrito anteriormente, creé una caja fuerte portátil. La B-Safe, donde la B significa playa o mi nombre, Bastiaan. Se pronuncia como Be Safe.

¿Como funciona?

Cada B-Safe tiene un código PIN personal programado en él. Cuando el B-Safe está apagado, está abierto. Usted coloca sus cosas importantes, como llaves, licencia y teléfono, dentro de la caja, acciona el interruptor para encenderla, cerrarla y bloquearla e ingresar su PIN personal. La B-Safe ahora está armada y bloqueada.

Siempre que alguien tome su caja, uno de los LED se encenderá durante unos segundos, si después de estos segundos todavía hay movimiento, sonará una alarma fuerte. Esto no se detendrá hasta que vuelva a ingresar el código PIN correcto. Pero si ingresa el código PIN correcto en el momento del movimiento, el B-Safe se desarma.

No se recomienda que utilice B-Safe en una playa vacía. La idea es que cuando alguien camina o corre por la playa con una caja muy ruidosa, los transeúntes lo detengan. Para crearlo usted mismo, solo necesita seguir los pasos 3, 4, 5 y 6

Suministros

Suministros usados:

• Arduino Leonardo (sin pines)
• Headerpins macho 40 pines metal 90 grados
• Varios cables de puente hembra / hembra
• Interruptor basculante Snap-in On / Off rectangular negro
• Cable 1x0, núcleo flexible multinúcleo de 2 mm2 negro
• Cable 1x0, núcleo flexible multinúcleo de 2 mm2 rojo
• Alambre 1x0, 2mm2 núcleo flexible multinúcleo amarillo
• un pedacito de tubos termorretráctiles
• LED 5mm rojo
• LED de 5 mm verde
• altavoz 3-24V
• Batería de 9V
• Conector de batería de 9V
• Resistencia 120 ohmios 1 / 4w 5%
• Resistencia 100 ohmios 1 / 4w 5%
• Caja impresa en 3D
• Teclado 4x4
• pequeña pieza de placa PCB
• candado pequeño (saqué uno de una caja de seguridad de Action)
• Acelerómetro de 3 ejes MPU6050
• algunos tornillos usados de pequeños dispositivos electrónicos "sobrantes", como controles remotos de televisión
• varios tornillos M3
• un poco de pegamento para los LED
• Mucha cerveza

Paso 1: Prototipo y prueba

Para mi prototipo, usé un breadbord y algunos "cables de conexión". Con todo conectado, comencé a crear el código Arduino y lo probé, probé y probé. Conecta todo diferente, reescribe el código y lo probé nuevamente.

Justo hasta que estuve satisfactoria y todo funcionó exactamente como yo quería.

Paso 2: Esquemas de cableado

El cableado es bastante sencillo. Solo usa los esquemas para cablear todo, solo trata de usar cables lo más cortos posible, para que todo encaje perfectamente en la tapa.

Paso 3: soldadura

Mido todos los cables para que no sean demasiado largos, los corto y pelo el extremo. Luego, conecto todos los cables a las piezas con un soldador. También utilizo tubos termorretráctiles. Asegúrese de colocarlos (sueltos) en el cable antes de conectar el cable a una pieza.

Las partes que soldé son:

• Pines de conector de ángulo de 90 grados en Arduino
• Pines del conector en ángulo de 90 grados en el teclado
• cable a LED
• resistencias en PCB
• cable de altavoz a PCB
• botón de encendido

Paso 4: Imprima en 3D todas las piezas

Diseñé toda la caja y todo con ella en Autodesk Fusion 360. Esto me tomó mucho tiempo porque quería que todo saliera perfectamente como yo quería. Mi primer diseño tenía el Arduino en la parte inferior, pero este diseño final tiene todo dentro de la tapa. Dentro de la tapa hay agujeros prefabricados para asegurar todo con tornillos (M3).

Para imprimir las piezas, utilizo una Tronxy P802M (similar a una Prusa i3) con una cama de 200 x 200 x 220. Corté las STL con Ultimaker Cura. Hice una exportación de la configuración que usé para Cura. Puedes descargar mi perfil de Cura aquí.

También subí mis STL aquí. Hay cuatro, la caja en sí, la tapa, la tapa de la tapa y el pomo de la tapa. Atención: ¡la caja en sí me tomó más de 24 horas para imprimir!

Paso 5: cargue el código

Debido a que todavía estoy decidiendo si llevar o no B-Safe a la producción real, decidí poner aquí solo un archivo.hex precompilado. Este archivo.hex funciona completamente y está listo para cargarse en su Arduino.

El archivo.hex precompilado tiene un código PIN de "9503"

Si desea un código PIN personalizado, escríbame y le enviaré un nuevo archivo.hex con su propio código personal.

Paso 6: Ensamblaje de todas las piezas

El montaje es, debido al diseño, bastante fácil. El teclado y el altavoz encajan perfectamente en la tapa. Utilizo algunos tornillos viejos (muy pequeños) de un control remoto viejo para asegurar el teclado a la tapa.

El Arduino Leonardo y la pieza de PCB están asegurados con tornillos M3.

Puede usar un trozo de filamento (alambre de impresión 3D) para asegurar la tapa a la caja. Los agujeros en la tapa y la caja son de 2 milímetros y el filamento es de 1,75 milímetros, ¡así que encaja perfectamente!

La batería va sin asegurarla en la tapa. Debido a la tapa de la tapa y el cuadrado sumergido en la tapa, la batería no se moverá al colocar la tapa de la tapa. Lo mismo ocurre con el altavoz y el botón de encendido / apagado. Estos tampoco quedan asegurados en la tapa.

Lo único que está pegado son los LED, pero esto es solo una precaución para evitar que se salgan cuando los empujas hacia afuera.

Para cablear el Arduino, se utilizan los siguientes pines:

• Arduino digital 0 a 7; Teclado 1 a 8
• Arduino digital 8; LED rojo
• Arduino digital 9; LED verde
• Arduino digital 12; vocero
• Arduino SCL; MPU5060 SCL
• Arduino SDA; MPU5060 SDA
• Arduino 5V; MPU5060 VCC
• Arduino GND; GND en PCB pequeño
• Arduino GND; Batería de 9V
• Arduino VIN; Batería de 9V

La razón por la que no usé una cerradura electrónica es porque no pude encontrar una cerradura electrónica lo suficientemente pequeña y fuerte para que este diseño funcione. Esto está en mi lista de "cambios para mejorar" (paso 8)

Paso 7: ve a la playa

La caja ya está terminada y ensamblada ¡Ahora es el momento de ir a la playa!

Pequeñas instrucciones sobre cómo funciona:

1. Abra la caja (desbloqueada) y coloque sus cosas importantes dentro
2. Cierra, cierra la caja y toma la llave
3. Coloque la caja en la ubicación donde desea que esté
4. Presione el botón asterix (*) - La caja ahora está armada
5. Ve a nadar

6. Toma la caja e ingresa tu pin

   Si presiona la contraseña incorrecta, puede usar la tecla numeral (#) para comenzar de nuevo

7. Desbloquea la caja con tu llave

¡Eso es todo! Divertirse !!

Paso 8: cambios para mejorar

Como todo proyecto, un buen proyecto nunca está realmente terminado. (Aunque creo que es un muy buen proyecto: P) Por eso estoy escribiendo, (mientras hago este proyecto), una lista de mejoras a continuación:

• mejor código Arduino
• cambiar la cerradura a una cerradura electrónica en lugar de una cerradura mecánica
• capacidad de cambiar el código PIN manual (con código Arduino y EEPROM)
• hacer una tapa de batería para reemplazar la batería más fácil
• hacer que el altavoz funcione a más de 5 V utilizando un transistor "TIP120"
• reemplazar el Arduino Leonardo por un Arduino Nano

Si tiene más mejoras que agregar, ¡hágamelo saber!

Finalista en el Concurso de Sensores