Smart Lockbox: 7 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Neste instrutível, mostrarei como fazer um cofre inteligente.

O lockbox é alimentado por um Arduino (UNO) e usa RFID e um servo motor para controlar o acesso enquanto mantém o controle dos dados de entrada de diferentes sensores. O histórico dos dados será mantido em um banco de dados MYSQL. Os dados serão mostrados em um site hospedado por o Pi de framboesa.

Etapa 1: Lista de peças e materiais para o projeto

Computador / microcontrolador:

• Arduino UNO
• RaspBerry Pi 4 Modelo B

Peças

• Sensor de temperatura LM35
• Sensor GL5537 LDR
• Leitor de sensor RFID VMA405 ou RC522 com etiqueta
• Servo motor MG 996R
• Fios de ligação macho-fêmea DuPont
• Fios de tábua de pão
• LED vermelho
• LED verde
• Buzzer 5V ativo
• 1k Ω (ohm) resistor
• 2 x 330 Ω (ohm) resistores

Habitação

A caixa pode ser feita de qualquer material. O meu é feito de papelão

Extra

Fiz um acessório de madeira para o servomotor (opcional)

Programas

IDE Arduino, código do Visual Studio - Raspberry Pi com SSH, workbench MYSQL

Para obter uma estimativa do preço, você pode verificar o arquivo BOM.

Etapa 2: Circuito de placa de ensaio

RFID

• Vcc 3.3. V de Arduino
• RST Digital 9 pinos
• Gnd Gnd do Arduino
• MISO Digital 12 pinos
• MOSI Digital 11 pinos
• SCK Digital 13 pinos
• NSS / SDA Digital 10 pinos

Servo-motor

• 5V (vermelho) (+) na placa de ensaio
• Gnd (marrom) Gnd na placa de ensaio
• PWM (laranja) digital de 3 pinos

LM35

• Vin (+) (+) na placa de ensaio
• Gnd Gnd no breadboard
• Vout Analog 1 pino

LDR

• Vin (+) (+) na placa de ensaio
• Gnd Gnd na placa de ensaio com resistor de 1K ohm
• Vout Analog 0 pin

Led (Verde)

• Vin (+) Digital de 4 pinos com resistor de 330 ohms
• Gnd Gnd no breadboard

Led (vermelho)

• Vin (+) 5 pinos digitais com resistor de 330 ohms
• Gnd Gnd no breadboard

Campainha ativa

• Vin (+) (+) na placa de ensaio
• Gnd Gnd no breadboard

Arduino para placa de ensaio

• Arduino 5V (+) (+) na placa de ensaio
• Arduino Gnd Gnd na placa de ensaio

Raspberry Pi para Arduino

Será conectado com um USB

Etapa 3: Arduino

A fiação dos componentes eletrônicos deve ser semelhante à imagem acima.

Primeiro conecte o Arduino ao computador para programar o hardware. O código principal poderá ser baixado abaixo, mas não o use ainda, primeiro siga as etapas abaixo.

Bibliotecas

Faremos uso da biblioteca SPI e MFRC 522 para trabalhar com o sensor RFID. Trabalhando com o RFID

Baixe aqui a biblioteca RFID do Github de miguelbalboa

Descompacte o arquivo zip.

No IDE do Arduino, vá para sketch> include library e escolha o arquivo zip que você acabou de baixar

Depois de fazer upload do arquivo zip, vá para esboço> incluir biblioteca> gerenciar bibliotecas. No gerenciador de biblioteca, procure por "MFRC522". Deve dizer que a biblioteca está instalada.

Digitalizando os dados RFID

Vá para arquivo> exemplos> MFR522> dumpinfo e carregue / inicie o código em seu IDE. Você verá que o código inclui uma biblioteca MFR522.he SPI.h. Ambos são necessários para o RFID.

Agora abra o monitor serial (ferramentas> monitor serial) e escaneie seu crachá e cartão até que todos os dados sejam mostrados.

Certifique-se de escrever o UID porque você precisará dele.

Agora você pode baixar o código principal (Arduino_code_lockbox) No código principal, substitua seu próprio código de tag UID pelo código do código.

Depois de executar / fazer upload do código no IDE do Arduino, teste a varredura rfid. Se funcionar, você pode desconectar o Arduino USB do computador e conectá-lo com o Raspberry Pi.

Etapa 4: Raspberry Pi

Leia dados do Arduino em Python

Certifique-se de que o Arduino esteja conectado ao Raspberry Pi. Open app.py e execute o arquivo. Você verá os dados recebidos por seus sensores do Arduino.

Para ler os dados você precisará da parte serial do código (veja a imagem).

Banco de dados MYSQLCrie um banco de dados para armazenar os valores medidos de seus sensores. Para este projeto farei tabelas de temperatura, LDR e RFID.

Backend Python

Adicione rotas python e ajuste seu banco de dados MYSQL de acordo. Envie os valores dos dados de seus sensores para seu próprio banco de dados.

Etapa 5: site

Layout

Você pode usar os arquivos de webrar.rar Ou você pode criar seu próprio site com html, css.

Mostrar dados do banco de dados

Use javascript para obter e mostrar os dados do banco de dados para o seu site

A biblioteca Chart.js será usada para representar graficamente os dados.

Etapa 6: Alojamento

Exterior

Para o exterior da caixa, colei várias partes com fita adesiva. A parte superior é cortada em forma de L para que a base do L (lado direito da imagem) fique mais firme.

Para o sensor RFID, fazer um furo na caixa é opcional. Deve ser possível escanear o papelão se não for muito grosso.

O servomotor será lacrado do lado de fora. Dependendo de como você posiciona o framboesa dentro da caixa, você precisará fazer pequenos orifícios para as conexões dos cabos, como o cabo USB ou Ethernet.

Interior

Para o interior fiz uma camada para poder separar os dois dispositivos e está mais organizado. O Raspberry Pi estará na parte inferior da caixa e o Arduino com a placa de ensaio na camada superior.