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【记录】智能门锁 - Introduction to Robotics 课程项目

也没那么智能

Zhenghao Wu

Status: Finished

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This post is part 2 of 3 in the Project series.

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Table of Contents

整体构思

项目构思时浏览了很多网络上的 Arduino 项目建议。但列表中大多不够有趣,或时太复杂不容易实现。但其中遇到了一篇来自 Grathio Labs 的文章描述了使用敲门节奏驱动的智能门锁1

整个结构比较简单,除去锁转动结构的电机和 Arduino 主板,最重要的就是麦克风模块用于捕捉敲门。但只是的复现还不够,我们打算加入更多的功能,让门锁更加智能。

于是,我们在这基础上,设想了磁力检测自动关门、指纹识别、RFID 刷卡。

组成 · 硬件

主体结构

结构原型

原始的项目中,视频直接使用电机旋转门结构上的锁,但因为没有合适的电机、在学校的门上直接制作会难以携带和调试。于是我们决定制作一个小门的模型。

门的模型

整个门使用胶合板制作,先使用使用 CAD 工具规划木板的切割,然后通过淘宝上的厂家进行激光切割后再组装。

到货后,切割的非常满意,但是组装时才发现设计时忽略了很多细节,比如缺少一些结构来稳固的托住元件、没有钻孔需要二次处理(学校也没有合适的电动工具)。但还好有边角料可以凑合使用,最后的门效果还不错。

齿轮结构

因为门是“自己糊的”,那也不可能使用现成的锁具,于是使用 Fusion 360 设计了一个齿轮配合齿条的结构,作为锁舌。只需将电机绑在齿轮上,通过旋转即可控制“锁”的开关。下面视频展示了齿轮配合齿条的运动。

电子元件

原件部分、每组提供有一个 Arduino 板,但我们组使用了许多的元件,包括:

但是这些传感器大多比较复杂,需要多个针脚,于是只使用 Arduino 的话,主板上的针脚不够用。于是我们又利用了一块 Boe-Bot 的主板,分担控制。然后两款主板使用红外进行“交流”(因为两块主板的电压不一致,无法直接连线进行沟通)。

两块主板示意

视频演示

虽然实现的方式比较原始,但是如果住看正面,这个“智能门锁”还是比较像样的,具体演示可以看视频。


  1. Secret Knock Detecting Door Lock ↩︎

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For "【记录】智能门锁 - Introduction to Robotics 课程项目"

Author Zhenghao Wu
Publish & Update Date 2022-01-21 - 2022-11-15
Tags Arduino Fingerprint Microphone RFID 3D Printing Smart Lock Robotic
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