《创客教育 实战篇》.《电磁锁密码箱》基于激光切割、Arduino、Mixly的综合实战项目

网友投稿 2018-08-21 16:31

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制作这个项目正是受到生活中“门禁系统”的启发,作为创客的我们是否也想利用所掌握的创客技能实现一个类似的装置呢,《电磁锁密码箱》正是基于激光切割、Arduino、Mixly等创客工具制作开发的综合实战项目。


【材料清单】

制作视频中的《密码箱》我们需要用到下面材料。

主控板

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我们选择一块Arduino兼容板作为整个系统的主控电路板,它的主要任务就是时刻等待用户输入口令,并对用户身份进行验证,如果用户输入了正确的口令控制器就断开电磁锁电源允许用户把箱门打开。

电磁锁

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在简介视频中已经为大家演示了电磁锁的工作原理,根据不同的应用场景我们选择不同力量的锁,我们使用的这个电磁锁工作电压是12V,一般可以产生10公斤左右垂直拉力,现实生活中门禁系统中的电磁锁的垂直拉力一般在200公斤以上。

矩阵键盘

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这是一个4行3列的薄膜矩阵键盘,用户通过这个键盘输入开锁密码。

电子开关

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电子开关的主要作用是控制电磁锁电源的打开和关闭,在主控板(Arduino)的控制下轻松实现对电磁锁的通电和断电。

指示灯

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两个发光二极管作为系统指示灯,每按一次按键红色发光二极管点亮一次,当输入密码正确后绿色发光二极管点亮。

系统电源

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前面提到我们所使用的电磁锁工作电压是12V,这个电压经过电压变换后足以让我们的主控板和其他电子器件正常工作,所以我们选择了一个3节18650电池构成的电池组作为我们的电源。

除了上面这些硬件材料外我们最好有一台激光切割机用来制作《密码箱》外壳,同时我们还需要用于编写程序代码的开发工具。


【硬件连接】

所谓硬件连接就是将模块中需要用到的引脚通过导线连接(焊接)起来,我们这里采用的办法是,首先为各个模块中使用到的引脚命名(图片中白色文字),然后通过一张导线连接表来介绍硬件的连接方法。

为引脚命名

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导线连接表

开始连接(焊接)导线,将下面每一行的两个引脚连接到一起。

  • A.VCC →            B.+

  • A.GND →            B.-

  • A.Pin2 →            K.R1

  • A.Pin3 →            K.R2

  • A.Pin4 →            K.R3

  • A.Pin5 →            K.R4

  • A.Pin6 →            K.C1

  • A.Pin7 →            K.C2

  • A.Pin8 →            K.C3

  • A.Pin9 →            LR.IN

  • A.Pin10 →            LG.IN

  • A.Pin11 →            K.TRIG

  • K.IN+ →            B.+

  • K.IN- →            B.-

  • K.OUT+ →            M.A

  • K.OUT- →            M.B

  • K.GND →            A.GND

  • LG.VCC →            A.5V

  • LG.GND →            A.GND

  • LR.VCC →            A.5V

  • LR.GND →            A.GND


【软件流程图】

通过阅读软件流程图让我们更加清晰程序的运行流程,如下图。

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【程序截图】

程序的编写采用图形化编程工具Mixly,部分程序截图如下。

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【结构部分】

《电磁锁密码箱》的结构部分我们依然采用激光切割工艺进行加工制作,下面是部分图纸。

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