Super Sejf

Super Sejf to nowatorski projekt, który łączy w sobie elementy kreatywnej zabawy klockami LEGO z zaawansowaną elektroniką, tworząc unikalne i funkcjonalne urządzenie do przechowywania naszych cennych przedmiotów. Serce tego projektu stanowi płytka Arduino Uno, która zarządza wszystkimi funkcjami sejfu. 

Konstrukcja i Materiały 

Sejf został zbudowany z klocków LEGO, co nadaje mu niepowtarzalny wygląd i umożliwia łatwe dostosowywanie oraz rozbudowę konstrukcji. Dzięki zastosowaniu LEGO, projekt jest nie tylko funkcjonalny, ale również estetyczny i modularny. Obudowę sejfu można też zbudować z wytrzymałego kartonu lub plastikowego pudełka. 

Elementy elektroniczne sejfu 

Klawiatura Membranowa

Funkcjonalność: użytkownik może wprowadzić unikalny kod na klawiaturze membranowej podłączonej do Arduino Uno. Jest to tradycyjna metoda, która zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa i jest łatwa w obsłudze. 

Podłączenie: Klawiatura membranowa ma 8 pinów. 4 do kolumn i 4 do wierszów. Trzeba podłączyć wszystkie piny klawiatury do jakichś pinów np. 

Kolumny klawiatury do pinów Arduino 2, 3, 4, 5 (dla kolumn 1-4). Wiersze klawiatury do pinów Arduino A1, A2, A3, A4 (dla wierszy 1-4). Nie ma znaczenia czy podłączymy do cyfrowych czy analogowych portów. Następnie odpwiednio w kodzie to napisać. Korzystano z bibiloteki Keypad.h 

Moduł RFID 

Funkcjonalność: otwieranie sejfu za pomocą technologii RFID (Radio Frequency Identification) polega na zbliżeniu odpowiedniej karty RFID do czytnika. Ta metoda jest szybka i wygodna, eliminując potrzebę zapamiętywania kodów. 

Przykładowe podłączenie: 

SDA (SS): Pin 10 na Arduino 

SCK: Pin 13 na Arduino 

MOSI: Pin 11 na Arduino 

MISO: Pin 12 na Arduino 

IRQ: Nie podłączony (można pozostawić wolny, chyba że potrzebujesz przerwań) 

GND: GND na Arduino 

RST: Pin 9 na Arduino 

3.3V: 3.3V na Arduino 

Dobrze jest korzystać z biblioteki MRFC522.h 

ESP32 WiFi 

Funkcjonalność: dzięki modułowi ESP32 WiFi sejf można otworzyć zdalnie, wpisując kod na telefonie. Ta funkcja jest szczególnie przydatna w sytuacjach, gdy użytkownik znajduje się z dala od sejfu lub chce udostępnić dostęp innym osobom bez fizycznego kontaktu z urządzeniem. 

Podłączenie: Na płytce ESP32 będą używane 3piny 

GND --> podłączone do wspólnej ziemi z Arduino 

RX --> podłączone do pinu TX na Arduino 

TX--> podłączone do RX na arduino. 

Trzeba również pamiętać o zastosowaniu dzielnika napięcia pomiędzy pinem TX na Arduino a pinem RXna ESP32 i zainstalowaniu biblioteki SoftwareSerial.h.

Wyświetlacz LCD 

Funkcjonalność: sejf jest wyposażony w wyświetlacz LCD, który pełni funkcję interfejsu użytkownika. Wyświetlacz informuje o bieżącym statusie sejfu, takich jak wprowadzenie poprawnego lub niepoprawnego kodu, otwieranie zamka czy błędy systemu. Dzięki temu użytkownik zawsze wie, co dzieje się z sejfem. 

Podłączenie: Wyświetlacz był podłączony do układu scalonego PCF8574 do którego była pobrana specjalna biblioteka LiquidCrystal_I2C.h. W tej bibliotece jest zawarte jak ma być podłączony wyświetlacz do PCF8574 

Mechanizm Zamka 

Funkcjonalność: mechanizm zamka sejfu został zrealizowany za pomocą serwomechanizmu, który precyzyjnie kontroluje blokadę drzwi. Serwomechanizm, sterowany przez Arduino Uno, zapewnia płynne i niezawodne działanie zamka, co gwarantuje wysoki poziom bezpieczeństwa i łatwość obsługi. Zostawiamy zbudowanie zamka do samodzielnego przemyślenia bo można to zrobić na wiele sposobów i nie jest to aż tak trudne. 

Podłączenie : Mamy 3 wejścia do serwomechanizmu 

Czarny kabel podłączamy do GND 

Czerwony kabel do zasilania do 5V na arduino 

Żółty kabel do pinu np.6 

Buzzer 

Funkcjonalność: podczas otwierania sejfu, użytkownik słyszy sygnał dźwiękowy z buzzera. Dźwięk ten informuje o prawidłowym lub nieprawidłowym wprowadzeniu kodu, co zwiększa interaktywność i użyteczność urządzenia. 

Podłączenie: Jeden pin buzzera podłączyć do ziemi a drugi do arduino. 

Ekspander Pinów 

Funkcjonalność: ze względu na dużą ilość komponentów elektronicznych w projekcie, potrzebna była duża liczba pinów. Aby temu sprostać, zbudowano ekspander z układu scalonego, który zwiększa liczbę dostępnych pinów na Arduino Uno. Dzięki temu możliwe było podłączenie wszystkich niezbędnych komponentów, takich jak klawiatura membranowa, moduł RFID, wyświetlacz LCD, serwomechanizm, ESP32 oraz buzzer. 

Podłączenie:  

VCC (Zasilanie): Podłącz pin VCC PCF8574 do pinu 5V na Arduino. 

GND (Masa): Podłącz pin GND PCF8574 do jednego z pinów GND na Arduino. 

SDA (Linia danych szeregowych): Podłącz pin SDA PCF8574 do pinu A4 na Arduino Uno (lub odpowiedniego pinu SDA na innych modelach Arduino). 

SCL (Linia zegara szeregowego): Podłącz pin SCL PCF8574 do pinu A5 na Arduino Uno (lub odpowiedniego pinu SCL na innych modelach Arduino). 

INT (Wyjście przerwania): Ten pin może pozostać niepodłączony, jeśli nie używasz powiadomień sterowanych przez przerwania. Jeśli chcesz z niego skorzystać, podłącz go do cyfrowego pinu na Arduino. 

Jeśli twój moduł PCF8574 nie ma wbudowanych rezystorów podciągających dla linii I²C (SDA i SCL), powinieneś je dodać między te linie a zasilanie 5V. Zazwyczaj używa się rezystorów o wartości 4,7 kΩ. 

Podsumowanie 

Super Sejf to idealny projekt, który łączy w sobie edukacyjne i praktyczne aspekty nowoczesnej technologii. Dzięki zastosowaniu Arduino Uno, modułu RFID, ESP32 WiFi, serwomechanizmu oraz ekspandera pinów, sejf oferuje zaawansowane funkcje bezpieczeństwa i wygodę użytkowania. Projekt ten jest doskonałym przykładem, jak kreatywność i technologia mogą współpracować, tworząc unikalne i praktyczne rozwiązania. Super Sejf to idealny wybór dla entuzjastów elektroniki, programowania oraz fanów klocków LEGO, którzy chcą połączyć swoje pasje w jednym, nowoczesnym projekcie.