Проект кодовый замок ардуино

Проект 10. Сейф (кодовый замок)

Устройство которое сможет надежно сохранить ваши ценности. Для открытия кодового замка необходимо ввести правильную последовательность чисел.

Описание работы:

Для начала работы подключите питание к Arduino. Загорится светодиод сигнализирующий об открытии сейфа, сервопривод повернут на 90 градусов. а на экране высветятся цифры от 0 до 99.

Для закрытия сейфа необходимо ввести кодовую последовательность, для этого вращайте потенциометры влево или вправо. Индикатор условно поделен пополам. Левую сторону индикатора регулирует потенциометр во 2 посадочной площадке. Правую сторону индикатора регулирует потенциометр в 6 посадочной площадке. Потенциометры регулируются в диапазоне от 0 до 99. После того, как вы выставили нужную последовательность, запомните ее и нажмите на кнопку. Светодиод погаснет, сервопривод повернется в 0 градусов, а сейф закроется. Установленная кодовая последователь на индикаторе мигнет три раза и высветятся другие числа.

Для того, чтобы открыть сейф необходимо ввести ту же самую последовательность и нажать кнопку. Устройство автоматически будет выключать экран когда вы закрыли сейф и ничего не будете настраивать (не крутите потенциометры и не нажимаете кнопку). Если вы введете неправильную последовательность индикатор мигнет три раза. Как только вы ввели правильную комбинацию, светодиод на кнопке опять загорится, а сервопривод повернется в 0 градусов, указывая но то, что замок открыт.

Закрыть замок -> установить код -> нажать кнопку -> светодиод погаснет.

Открыть замок -> установить код -> нажать кнопку -> светодиод зажжется.

Нам понадобится:

  • Arduino Uno х 1шт.
  • Trema Set Shield х 1шт.
  • Trema-модуль потенциометр х 2шт.
  • Trema-модуль кнопка со светодиодом, синяя х 1шт.
  • Штыревой соединитель х 1шт.
  • Сервопривод х 1шт.

Для реализации проекта нам необходимо установить следующие библиотеки:

  • Библиотека iarduino_4LED для работы с Trema-модуль четырехразрядным LED индикатором.
  • Библиотека Servo для работы с сервоприводами (библиотека входит в стандартный набор Arduino IDE).

О том как устанавливать библиотеки, Вы можете ознакомиться на странице Wiki — Установка библиотек в Arduino IDE .

Схема сборки:

  • Устанавливаем Trema Set Shield в Arduino Uno.
  • Устанавливаем Trema-модуль Четырехразрядный LED индикатор в 4 посадочную площадку.

  • Полученный результат представлен на рисунке ниже.

Код программы:

Алгоритм работы:

В начале скетча (до кода setup) выполняются следующие действия:

  • Подключаем библиотеку iarduino_4LED для работы с Trema-модуль Четырехразрядным LED индикатором.
  • Объявляем объект dispLED, с указанием выводов дисплея.
  • Подключаем библиотеку Servo, для работы с Сервоприводом.
  • Объявляем объект servo.
  • Объявляем пины для работы с левым и правым Trema-модуль потенциометром, Сервоприводом, Trema-модуль кнопкой со светодиодом, синяя, а так же пины для работы с самими светодиодами.
  • Объявляем переменные и константы, которые задействованы в программе.
  • Объявляем функции.

В коде setup выполняются следующие действия:

  • Присоединяем сервопривод к выводу pinServo.
  • Переводим вывод pinKeyBlue, pinKeyLedBlue в режим входа.
  • Инициируем LED дисплей.
  • Устанавливаем максимальную яркость свечения LED индикатора.
  • Разрешаем переход к событию 1.

В коде loop выполняются следующие действия:

  • Событие 1.
  • Считываем значение с потенциометров с помощью функции «ReadingValues()».
  • Выводим значения потенциометров с помощью функции «ShowTime()».
  • Если нажата кнопка, то сохраняем кодовую последовательность, разрешаем переход к событию 2 и изменяем событие вывода значений потенциометра в другом диапазоне на противоположное .
  • Устанавливаем сервопривод на 180 градусов.
  • Включаем светодиод на кнопке.
  • Разрешаем событие нажатия кнопки, если прошла одна секунда с момента начала этого события.
  • Событие 2.
  • Осуществляем мигание с помощью цикла, в котором сначала очищаем дисплей, гасим светодиод и ждем 500 мс, затем выводим на дисплей значения потенциометров, зажигаем светодиод, ждем 500 мс и так три раза.
  • Гасим светодиод, устанавливаем на сервопривод 0 градусов, разрешаем переход к событию 3 и обнуляем переменные значений с левого и правого потенциометра без масштабирования.
  • Событие 3.
  • Считываем значение с потенциометров с помощью функции «ReadingValues()».
  • Выводим значения потенциометров с помощью функции «ShowTime()».
  • Если оба предыдущих значения потенциометра равно новому, то увеличиваем переменную счета. А если не равно, обнуляем переменную счета.
  • Сохраняем новые значения левого и правого потенциометров в предыдущие переменные.
  • Если переменная счета больше 500, то разрешаем переход к событию 4.
  • Если нажата кнопка, то сравниваем кодовую последовательность с новыми установленными значениями потенциометров. Если совпадают, то зажигаем светодиод, устанавливаем сервопривод а 180 градусов., разрешаем переход к событию 1, запрещаем события нажатия кнопки, сохраняем нынешнее значение счетчика. Если не равны, тогда три раза мигаем экраном, в цикле убавляя и прибавляя яркость подсветки, через каждый 500 мс.
  • Событие 4.
  • Очищаем индикатор.
  • Обнуляем переменную счета.
  • Считываем значение с потенциометров с помощью функции «ReadingValues()».
  • Если значения изменились, то разрешаем переход к события 3.
  • Сохраняем новые значения левого и правого потенциометров в предыдущие переменные.
  • Если нажата кнопка, то разрешаем переход в событие 3.
  • функции «ReadingValues()». В ней убираем дребезг потенциометров, а именно значения на потенциометрах не в масштабе должны быть больше или меньше предыдущих значений на 10 единиц. Тогда сохраняем текущие значения потенциометров не в масштабе и сохраняем текущие значения потенциометров масштабе в зависимости от диапазона.
  • Функция «ShowTime() «. В ней преобразуем время целочисленного значения в строковое, добавляя ноль, где это необходимо. А так же выводим раз в пол секунды общее время и мигающую точку по центру, для событий 1 и 7. Для остальных событий выводим время и точку постоянно.

Источник

ТОП-3 интересных проекта на Ардуино своими руками, схемы, видео

Схема и проект кодового замка на Arduino

Кодовый замок на Arduino можно приспособить для различных целей. Это могут быть двери, шкатулки, сейфы или запуск какого-либо действия.

Задача была следующая: разработать кодовый замок на Arduino, который управляет электромагнитным реле. При правильном вводе 5-значного кода, срабатывает реле и загорается зеленый светодиод. Через 5 секунд реле приходит в изначальное состояние и зеленый светодиод гаснет. Если код введен неверно, то загорается красный светодиод в течение 5 секунд. Код можно вводить бесконечное количество раз.

  • Смотрите также, как сделать часы реального времени на ЖК-дисплее

Для начала моделируем схему в Proteus:

На схеме видим матрицу из кнопок и два светодиода. Вместо катушки реле для удобства взят спикер, который при эмуляции начинает трещать. При правильном наборе кода загорается светодиод L_1 и трещит спикер LS1 в течение 5 секунд.

Код программы и его детальное описание

#define LED1 10 // красный светодиод
#define LED2 11 // зеленый светодиод
#define RELAY 12 // реле на замок

#define NUM_KEYS 5 // количество знаков в коде

char key;
char myarraw[NUM_KEYS] = < '1', '2', '3', '4', '5'>; // массив с верным кодом
char button_pressed[NUM_KEYS]; //массив для хранения нажатых кнопок
int k=0; // счетчик нажатий
int s=0; // счетчик совпадений нажатых кнопок с верными
const byte ROWS = 4; // количество строк в матрице клавиатуры
const byte COLS = 4; // количество столбцов
char keys[ROWS][COLS] = < // таблица соответствия кнопок символам
<'1','2','3','A'>,
<'4','5','6','B'>,
<'7','8','9','C'>,
<'*','0','#','D'>>;
byte rowPins[ROWS] = <5, 4, 3, 2>; // пины подключенных строк
byte colPins[COLS] = <9, 8, 7, 6>; // пины подключенных столбцов

Keypad keypad = Keypad( makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS ); // создаем объект клавиатуры для работы с ней

void setup() <
pinMode(LED1, OUTPUT); // красный светодиод
pinMode(LED2, OUTPUT); // зеленый светодиод
pinMode(RELAY, OUTPUT); // реле управления замком
digitalWrite(RELAY, HIGH); // вход реле инверсный, поэтому его сразу включаем (?!)

if ( key != NO_KEY ) // если она все-таки есть
<
button_pressed [k] = key; //сохраняем эту кнопочку в массиве
k = k + 1; // запоминаем сколько уже кнопок нажали
if(k == NUM_KEYS) // если нажали нужное количество кнопок

Далее остается только залить прошивку в Arduino и провести эмуляцию в Proteus.

Барометр с расширенными функциями на Ардуино для дома своими руками

Эта самоделка относится к простым проектам Ардуино для дома. Величина атмосферного давления, а также скорость и характер его изменений играют важную роль в предсказании погоды. Кроме того, они сильно влияют на самочувствие людей с метеозависимостью.

Для измерения атмосферного давления используются барометры. Механический барометр анероид имеет две стрелки. Одна показывает текущее давление. Другая стрелка, которую можно вручную установить в любое положение, позволяет отметить измеренное значение, чтобы через некоторое время определить тенденцию изменения атмосферного давления. Желательно, чтобы электронный барометр также показывал не только величину атмосферного давления, но и позволял определить рост или спад и скорость изменения параметров.

Недорогие метеостанции бытового назначения показывают только пиктограммы с изображениями дождевых капель, туч или солнца. Трудно сказать, как эти пиктограммы связаны с атмосферным давлением и имеется ли у данной метеостанции барометрический датчик. Более продвинутые метеостанции показывают текущее значение давления в виде числа, а изменение давления за несколько предшествующих часов в виде грубой столбчатой диаграммы, несущей главным образом декоративную функцию. Такие метеостанции стоят существенно дороже. Также на рынке имеются практически совершенные устройства, предназначенные для моряков, яхтсменов. Они с высокой точностью показывают и изменения давления, и текущее значение, но стоят такие устройства очень дорого.

Сейчас рассмотрим пошаговое изготовление простого проекта на ардуино с дисплеем — самодельный барометр, показывающий величину и скорость изменения атмосферного давления, а также температуру воздуха.

Результаты измерений выводятся на двухстрочный знакосинтезирующий дисплей. В первую строку выводится результат измерения текущего атмосферного давления в мм рт. ст., отклонение текущего значения давления от среднего значения для данного места (положительным считается превышение текущего значения давления над средним), а также температура воздуха в градусах Цельсия. Данные, приведенные в верхней строке, обновляются каждые 6 секунд. Вывод новых данных сопровождается вспышкой светодиода, расположенного над индикатором.

  • Схема термометра с модулем DS18B20 на основе платы Arduino

Во вторую строку индикатора выводятся показатели роста давления за последний час, 3 часа и 10 часов. Если давление за указанный временной промежуток возросло, то соответствующий рост выводится с плюсом, в противном случае — с минусом. Данные во второй строке обновляются каждые 10 минут. Сразу после включения барометра вторая строка будет пуста. Числовые значения появятся там по прошествии 1-го, 3-х и 10-ти часов соответственно.

Барометр предназначен для работы в сухом отапливаемом помещении при температуре 0. 40 °C и атмосферном давлении 600. 825 мм рт. ст.

Точность измерения давления и температуры полностью определяется точностью использованного датчика давления BMP180 фирмы Bosch. Типовая погрешность измерения давления составляет -1hPa, что примерно соответствует 0.75 мм рт. ст. Шумовая составляющая при измерении давления — 0.02 hPa (0.015 мм рт. ст.). Типовая погрешность измерения температуры вблизи значения 25 °C составляет +/- 0.5°C.

Интервалы времени в данном устройстве отсчитываются программно. Погрешность формирования этих интервалов, измеренная автором, не превышает одной минуты за 10 часов.

Схема барометра с дисплеем на Ардуино и необходимые детали

Список необходимых элементов:

  • Модуль с датчиком BMP180 (A1).
  • Плата Arduino (A2) — Arduino Nano 3.0.
  • Выпрямительный диод (VD1) — 1N4007.
  • LCD-дисплей (HG1) — WH1602L Winstar.
  • Светодиод (HL1) — L-1154GT Kingbright.
  • 2 электролитических конденсатора (С1, С2) — 4700 мкФ х 16 В и 220 мкФ х 16 В соответственно.
  • 2 резистора (R1, R3) — 1 кОм и 100 Ом 0.5 ВА соответственно.
  • Подстроечный резистор (R2) — 10 кОм.

Рекомендации по монтажу барометра для дома на Arduino

Основным элементом устройства является модуль Arduino Nano. Мы используем 3-ю версию с микроконтроллером ATmega 328. Память модуля в данном случае занята только на треть, поэтому возможно применение модуля Arduino Nano с микроконтроллером ATmega 168.

Дисплей Winstar WH1602L — двухстрочный на 16 знакомест в каждой строке. Его основой является контроллер HD44780. Резистор R2 позволяет подстроить контрастность изображения. Если напряжение на выводе 3 (Vo) будет сильно отличаться от оптимального, то на дисплее совсем не будет видно никакого изображения. Это обстоятельство необходимо учитывать при первом включении устройства. Для данного экземпляра дисплея оптимальным оказалось напряжение на выводе 3 около 1 В. Резистор R3 определяет величину тока светодиодов подсветки.

Датчик давления BMP180 имеет металлический корпус размером 3.6х3.6×1 мм. Выводы его представляют собой контактные площадки, расположенные на дне корпуса. Кроме того, датчик требует питания 1.8–3.6 В. Уровни сигналов, которыми датчик обменивается с внешним устройством, также отличаются от требуемых. Эти обстоятельства затрудняют непосредственное использование BMP180. К счастью, данная проблема легко решается. В продаже имеются модули на основе датчиков BMP180, в состав которых входят сами датчики и все согласующие элементы. Эти модули представляют собой плату размером 10×13 мм. Их стоимость — примерно 1.4 USD.

Светодиод HL1 вспыхивает каждые 6 секунд сигнализируя о том, что на табло барометра выведены новые результаты. Мы использовали зелёный светодиод диаметром 3 мм L-1154GT фирмы Kingbright.

Конденсатор C1 имеет довольно большую ёмкость, что делает устройство нечувствительным к кратковременным сбоям питания. Если это не требуется, то C1 можно уменьшить до 500 мкФ.

Диод D1 отключает подсветку индикатора при сбоях питания. Это увеличивает время автономной работы барометра от энергии, запасённой в конденсаторе C1.

Устройство можно питать от любого источника постоянного тока (зарядного устройство сотового телефона, блока питания какого-либо гаджета и т. п.) с выходным напряжением 8. 12 В. При напряжении 9 В барометр потребляет около 80 мА.

Устройство собрано на макетной плате размером 85 х 55 мм, которая прикреплена к дисплею с помощью пластины из оргстекла.

Датчик BMP180 располагается внизу — как можно дальше от основных тепловыделяющих элементов, которыми являются резистор R3 и дисплей со светодиодной подсветкой. Корпусом устройства является пластмассовая коробка размером 160х160х25. В нижней и верхней стенках коробки следует просверлить ряд вентиляционных отверстий.

Прошивка барометра на Ардуино для дома

Скетч, который нужно прошить в память модуля Arduino Nano, представлен в архиве, который можно скачать ниже. Использована среда Arduino IDE 1.8.1. Для поддержки датчика давления требуется установить библиотеку Adafruit-BMP085. Соответствующий файл тоже есть в архиве.

Перед загрузкой скетча в строке 17 следует вместо числа 740.0, которое соответствует среднему давлению в месте установки барометра, вписать среднее давление в мм рт. ст., соответствующее тому месту, где будет установлен Ваш барометр. В первом приближении этот параметр можно определить по формуле Рср = 760-0.091h, где h —высота над уровнем моря в метрах. Высоту проще всего определить с помощью GPS-навигатора.

Стоит учесть, что данная формула не учитывает многие факторы, влияющие на атмосферное давление и применима только для высот до 500 м.

Простой и интересный проект на Ардуино — подарочная книга с секретом на Ардуино

Внутри этой книги установлен механизм, открывающий специальный отсек, если отгадать все тайны этой книги. Механизмы и датчики книги управляются с помощью Ардуино. Открыть у книги можно только несколько страниц посередине. В тексте представлено несколько загадок. Отгадав первую, пользователь поймет, что нужно повернуть диск на обложке. При правильном положении диска загорится светодиод.

Далее нужно разгадать судоку и найти фразу «Повернуть книгу». Удерживая книгу вертикально, ее нужно повернуть. Третья загадка шахматная — необходимо поставить шахматные фигуры на определенные клетки. Если все сделано правильно и три загадки разгаданы, с помощью сервомотора открывается потайной отсек. Размер отсека конечно не велик, но там можно разместить, например, конфету или кольцо.

Можно придумать свои загадки и установить другие датчики, например, температуры, датчик света или даже GPS, тогда отсек откроется при нахождении пользователя с книгой в определенной точке.

Необходимые инструменты и материалы для книги с секретом на Ардуино

  • Бумага.
  • Картон.
  • Бархатный картон.
  • Декоративные камни.
  • Черный чай.
  • Ардуино.
  • Сервопривод.
  • 3 светодиода.
  • Акселерометр MPU 6050.
  • 2 геркона.
  • 2 резистора 10 кОм.
  • Резистор 220 Ом.
  • Переключатель.
  • Потенциометр 1 кОм.
  • Батарея 9 В.
  • Провода.
  • Клей.
  • Ножницы.
  • Краска.
  • 3D принтер.
  • Утюг.
  • Паяльник.
  • Клеевой пистолет.

Шаг первый: подготовка листов

У нас древняя книгу, поэтому нужно сделать так, чтобы бумага выглядела в этом стиле. Сначала печатаем на бумаге нужный текст и рисунки. Для образца текст будет в архиве ниже.

Затем сминаем бумагу и опускаем смятые листы в круто заваренный черный чай на 15 минут. Через 15 минут листы достаем и высушиваем через полотенце утюгом.

Шаг второй: сервопривод

Используем сервопривод Tower Pro 9g SG90. Остальные детали напечатаны на 3D принтере. Вся информация по ним доступна для скачивания в архиве ниже.

Шаг третий: отсеки

Книга, как бы разделена на несколько частей: обложка, передняя часть с ардуино, часть с текстом и рисунками, часть с тайником. Берем пачку листов А4 и делим пополам. В одной части вырезаем нишу под Ардуино и батарею, в другой — под сервопривод и тайник. Торцы листов внутри отсеков проклеиваем термоклеем.

Тайник, в отличие от отсека с Ардуино, будет виден, поэтому проклеиваем его картоном.

Видимые части замачиваем в чае.

Шаг четвертый: установка сервопривода

Закрепляем сервопривод в отсеке. Выводим провод. На отдельных листах закрепляем петлю замка. В нормальном положении язычок привода цепляем за петлю и отсек закрыт.

Шаг пятый: обложка

Обложку изготавливаем из картона и оклеиваем бархатным картоном.

Шаг шестой: сборка книги

Соединяем части книги с помощью степлера и клея.

В обложке сверлим отверстие для ручки потенциометра. Сам потенциометр закрепляем в большом отсеке. Для управления потенциометром печатаем ручку в виде круга. Информация по ней будет в архиве.

Прохождение каждого задания информируют загорающиеся светодиоды. В обложке делаем под них отверстия, вклеиваем их и закрываем сверху декоративными стеклами.

На кусок картона клеим с одной стороны лист с шахматным полем, с другой — два геркона по центру клеток. Этот лист будет закрывать отсек электроники, поэтому устанавливаем на него магнитную пластину, а на книгу — полоску металла.

Шаг седьмой: Ардуино

Подключаем все электронные устройства к Ардуино и загружаем код. Вся информация есть в архиве ниже.

Шаг восьмой: шахматные фигуры

Шахматные фигуры можно напечатать на 3D-принтере. В нижнюю часть вклеиваем магниты (информация есть в архиве).

Подарочная книга с секретом на Ардуино готова.

  • Возможно, вас также заинтересует статья о ТОП-3 проектах Ардуино для начинающих

Источник

Adblock
detector