Pokud jste se zajímali o ceny zabezpečovacích systémů a jiných specializovaných elektronických zařízení, jistě víte, že jejich pořízení není levná záležitost. Avšak věděli jste, že s pouhou hrstkou nástrojů, elektronických součástek, mikrokontroléru a základními znalostmi programování si můžete většinu takových zařízení vyrobit sami?
VIDEO DNE
Připravili jsme pro vás seznam jednoduchých a zároveň inovativních nápadů, které představují skvělé hardwarové projekty pro studenty technických oborů, ale i pro kohokoliv, kdo má rád elektroniku a rád experimentuje.
1. Jistič ovládaný heslem
Pokud jste se někdy zamýšleli nad tím, zda je možné ovládat elektrické obvody pomocí hesla, tento projekt vás zaručeně zaujme. S použitím mikrokontroléru 8051 (Intel MCS-51) můžete nastavit libovolný obvod tak, aby klasické tlačítko pro zapnutí a vypnutí bylo nahrazeno heslem zadaným pomocí klávesnice 4×4. V tomto konkrétním případě je pro ovládání vysokého napětí pro čtyři žárovky použit čtyřkanálový reléový modul.
Koncept, který tento projekt představuje, by se mohl ukázat jako vynikající bezpečnostní prvek pro osoby pracující s elektrickým vedením, například pro profesionály provádějící údržbu elektrických rozvodů. Pro každou linku by musel pracovník zadat heslo, aby mohl zapnout či vypnout napájení, čímž se celý proces stává mnohem bezpečnější.
2. Automatický solární tracker
Dalším zajímavým hardwarovým projektem, který je ideální pro studenty technických oborů, je automatický solární tracker. Solární panely jsou během dne vystaveny maximálnímu slunečnímu záření pouze po určitou dobu. Můžete si ale vyrobit vlastní sledovače, které sledují směr slunce od rána do večera, a zajistit tak, aby váš panel přijímal maximální možné záření po celý den. Tento chytrý projekt využívá desku mikrokontroléru Arduino Uno, servomotor a několik fotorezistorů.
3. Automatické ovládání osvětlení místnosti
Možnost zapínat a vypínat světla bez nutnosti hledat vypínač zní docela futuristicky. S mikrokontrolérem Arduino, 5V reléovým modulem a ultrazvukovými senzory můžete dosáhnout toho, že se světlo automaticky zapne, když někdo vstoupí do místnosti. Systém také sleduje počet osob v místnosti a pokud všichni odejdou, světlo se samo vypne.
Kromě toho, že se jedná o zábavný projekt, který prověří vaše dovednosti, jde také o praktické řešení pro ty, kteří často zapomínají před spaním zhasnout světla, což má za následek vysoké účty za elektřinu. Pokud se obáváte o bezpečnost vaší domácí sítě v souvislosti s chytrými žárovkami, představuje tento DIY elektronický projekt vhodnou alternativu.
4. Bezdrátový zámkový systém s OTP
Používání stejného hesla pro vaše digitální zámky není nejbezpečnější způsob, jak odradit vetřelce, protože stačí ho jednou získat. Systémy OTP (jednorázových hesel) představují mnohem chytřejší bezpečnostní řešení, protože každé heslo se po použití znehodnotí.
K vytvoření tohoto projektu potřebujete mikrokontrolér Arduino Uno, Bluetooth modul HC-05, servo a univerzální desku plošných spojů. Zbylé komponenty jsou běžné součástky, které znáte z jiných elektronických projektů.
Pro spolehlivé fungování tohoto elektronického projektu z vašeho telefonu budete muset naprogramovat mikrokontrolér a vytvořit jednoduchou aplikaci pro Android v MIT App Inventor. Kdykoli budete potřebovat otevřít zabezpečené dveře, budete vyzváni k zadání hesla, které se okamžitě odešle do vašeho telefonu.
5. Domácí automatizace ovládaná počítačem
Pokud trávíte dlouhé hodiny u počítače, pravděpodobně jste si někdy přáli, abyste mohli automatizovat některé domácí úkony pomocí několika kliknutí myší. S mikrokontrolérem 8051, reléovým obvodem, deskou plošných spojů, LCD displejem a vývojovým prostředím Keil μVision IDE můžete automatizovat většinu elektrických spotřebičů ve vašem okolí.
Systém lze nastavit tak, abyste na monitoru mohli sledovat stav každého připojeného zařízení. Toto uspořádání vám ušetří spoustu času, protože můžete ovládat ventilátor, světla, bezpečnostní kamery a další zařízení, aniž byste museli opustit své místo u stolu.
6. Řízení přístupu ke dveřím pomocí RFID
Zajištění vašeho majetku je jedním z hlavních problémů, když ráno odcházíte z domu, jdete nakupovat nebo na dovolenou. K zabezpečení vašich dveří můžete použít mikrokontrolér 8051 spojený se systémem řízení přístupu RFID.
Jednou z nejlepších vlastností tohoto systému je možnost udělovat nebo odebírat přístupová oprávnění na dálku. Je to další skvělý elektronický projekt pro studenty technických oborů, protože tato technologie se v reálném životě používá v mnoha oblastech. Navíc může tento projekt inspirovat k hledání řešení na otázku, jak mohou být systémy RFID napadnuty.
7. Pokročilý projekt přístupu ke dveřím pomocí RFID
Obrázek: The Backbenchers Diy/Youtube
Jedním z nejbezpečnějších přístupových systémů, které můžete instalovat na své dveře, je RFID, která využívá rádiové frekvence s krátkým dosahem k identifikaci štítku nebo karty. K nastavení tohoto projektu potřebujete RFID tagy, čtečku, transceiver, mikrokontrolér Arduino a několik antén. Po dokončení vám tento mechanismus umožní vstup do vašeho domu nebo místnosti naskenováním identifikačních údajů z RFID karty nebo štítku a porovnáním s uloženou databází.
Na rozdíl od systémů s čárovým kódem nemusíte kartu vytahovat, když se přiblížíte k zabezpečeným dveřím, protože RFID funguje automaticky a šetří váš čas. Pokud si to chcete vyzkoušet, najdete kompletní návod k projektu RFID na YouTube.
8. Solární nabíječka mobilních telefonů
Nabíjení smartphonu je pravděpodobně jednou z nejméně pohodlných, ale nezbytných činností každého dne. Solární nabíječka mobilních telefonů to ale může změnit, protože vás zbaví starostí s hledáním volných zásuvek a kabelů. Tento projekt využívá mini solární panel 6V, zvyšovací obvod a běžnou nabíječku telefonu.
Jakmile je vše připraveno, musíte panel umístit tak, aby byl vystaven slunečnímu záření. Výhodou takového malého systému je, že ho můžete snadno přenášet. Pokud například budova blokuje slunce, můžete se přesunout jinam a pokračovat v nabíjení. Jde o další skvělý elektronický projekt pro studenty, zejména v situacích, kdy je ve školách a na univerzitách nedostatek nabíjecích portů.
9. Bezpečnostní systém založený na otisku prstu
Mít přehled o svém majetku, ať už se jedná o váš domov, vybavení nebo jiné předměty, je jedním z nejlepších způsobů, jak být v klidu, ať jste kdekoli. Realizace bezpečnostního systému založeného na otiscích prstů může být přesně to, co potřebujete, pokud si chcete ušetřit starosti s bezpečností vašich věcí.
Pro zabezpečení dveří a dalších důležitých vstupů tento projekt využívá obvod mikrokontroléru Arduino spojený s LCD displejem, snímačem otisků prstů a několika motory. Skvělé je, že se dveře otevřou pouze v případě, že naskenovaný otisk prstu odpovídá některému z uložených. Díky podpoře více uživatelů můžete přidat další otisky prstů pro své blízké.
10. Robotické rameno
Pokud jste někdy uvažovali o vytvoření robotické paže pro domácí použití nebo jako test vaší kreativity, tento projekt je pro vás jako stvořený. V projektu se používá mikrokontrolér Arduino a několik 3D tištěných plastových dílů pro konstrukci ramene. Budete také potřebovat vlastní aplikaci pro Android, která bude sloužit jako rozhraní s mikrokontrolérem.
Po dokončení budete moci ovládat klouby a chapadlo robotické paže pro manipulaci s různými předměty ve vaší místnosti. Robotické rameno lze naprogramovat tak, aby podávalo určité předměty, například nápoje.
Vaše kroky můžete přeměnit na elektrický proud, který je schopen rozsvítit lampu nebo nabít malou baterii. Pomocí mikrokontroléru připojeného k piezoelektrickému obvodu a diodě můžete vytvářet elektrickou energii opakovaným pohybem. Tento projekt lze kombinovat s domácím běžeckým pásem pro sledování intenzity vašeho tréninku pomocí svítící diody.
Pokud máte potřebné komponenty a nástroje, které se dají levně pořídit například na eBay, zvládnete téměř všechny tyto elektronické projekty dokončit za méně než 24 hodin. Pamatujte, že každý projekt, na kterém pracujete, zlepšuje vaše kritické myšlení, programátorské a praktické dovednosti, a proto jsou to ideální hardwarové projekty pro studenty technických oborů.