Pokud jste se podívali na ceny bezpečnostních systémů a dalších specializovaných elektronických zařízení, víte, že nejsou levné. Věděli jste ale, že většinu těchto zařízení můžete vytvořit jen s hrstkou nástrojů, elektronických obvodů, mikrokontroléru a základních počítačových dovedností?
VYUŽITÍ VIDEA DNE
Sestavili jsme seznam jednoduchých a inovativních nápadů, které jsou perfektními hardwarovými projekty pro studenty inženýrství nebo kohokoli jiného, kdo si rád hraje s elektronikou.
Table of Contents
1. Jistič pomocí hesla
Pokud jste někdy přemýšleli, zda je možné ovládat elektrické vedení pomocí hesla, tento projekt vás bude zajímat. Pomocí mikrokontroléru 8051 (Intel MCS-51) můžete nastavit libovolný obvod tak, aby bylo tlačítko zapnutí/vypnutí nahrazeno heslem zadaným na klávesnici 4×4. V tomto příkladu je čtyřkanálový reléový modul použit pro zapínání a vypínání vysokého napětí pro čtyři žárovky.
Koncept demonstrovaný v tomto projektu by se mohl ukázat jako skvělý bezpečnostní prvek pro každého, kdo provádí elektrické práce, jako jsou profesionálové udržující elektrické vedení z rozvodny; pracovník bude muset zadat heslo pro každou linku, aby mohl zapínat a vypínat napájení, což činí proces mnohem bezpečnější.
2. Automatický solární sledovač
Dalším hardwarovým projektem perfektním pro studenty inženýrství je tento automatický solární sledovač. Solární panely jsou každý den vystaveny maximálnímu slunečnímu záření na několik hodin. Můžete si sestavit své vlastní sledovače, které sledují směr slunce od rána do večera, abyste zajistili, že váš panel bude celý den přijímat maximální záření. Tento důmyslný projekt pracuje s deskou mikrokontroléru Arduino Uno, servopohonem a několika rezistory závislými na světle.
3. Automatický ovladač pokojového osvětlení
Možnost zapínat nebo vypínat světla bez přemýšlení o skutečném vypínači je docela futuristická. Pomocí mikrokontroléru Arduino, 5V reléového modulu a ultrazvukových senzorů můžete automaticky zapnout světlo, když někdo vstoupí do místnosti. Sleduje počet lidí v místnosti, takže pokud všichni odejdou, světlo se vypne.
Kromě toho, že jde o zábavný projekt, který otestuje vaše dovednosti, je to praktické řešení pro lidi, kteří často zapomínají před spaním zhasnout světla, aby je později postihly obrovské účty za elektřinu. Pokud se obáváte, jak mohou chytré žárovky ohrozit vaši domácí síť, je tento nápad s elektronickým projektem DIY dobrou alternativou.
4. Systém bezdrátového zámku prostřednictvím OTP
Použití stejného hesla pro vaše digitální zámky není nejbezpečnější způsob, jak udržet vetřelce pryč, protože je stačí zachytit pouze jednou. Systémy OTP (jednorázová hesla) však představují chytré bezpečnostní řešení, které po použití zahodí každé heslo.
K vytvoření tohoto projektu potřebujete mikrokontrolér Arduino Uno, modul Bluetooth HC-05, servo a PCB Veroboard. Zbytek komponent jsou typické části obvodu, které budete znát z jiných elektronických hacků.
Aby tento elektronický projekt fungoval spolehlivě 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 na váš telefon.
5. Domácí automatizace založená na PC
Pokud trávíte dlouhé hodiny u počítače, pravděpodobně jste si přáli, abyste mohli automatizovat některé domácí práce pomocí jednoduchých kliknutí myší. S mikrokontrolérem 8051, relé IC, PCB, LCD a Keil μVision IDE můžete automatizovat většinu elektrických spotřebičů kolem vás.
Systém lze vyladit tak, abyste mohli sledovat stav každé připojené součásti na ploše. Nastavení vám ušetří spoustu času, protože můžete ovládat ventilátor, světla, bezpečnostní kamery a další instalace, aniž byste opustili svůj stůl.
6. Řízení přístupu ke dveřím na bázi RFID
Zabezpečení vašich prostor je pravděpodobně jednou z vašich největších starostí, kdykoli potřebujete ráno opustit dům, jít na pochůzky nebo si vzít dovolenou. K zabezpečení vašich dveří můžete použít mikrokontrolér 8051 spojený se systémem řízení přístupu RFID.
Jedním z nejúžasnějších aspektů takového protokolu je, že můžete udělit nebo odepřít přístupová oprávnění na cestách. Je to další skvělý elektronický projekt pro studenty inženýrství, protože tuto technologii lze nalézt v mnoha aplikacích v reálném životě. Může dokonce vyvolat některá řešení problému, jak mohou být RFID hacknuty.
7. Advanced RFID Door Access Project
Image Credit: The Backbenchers Diy/Youtube
Jedním z nejbezpečnějších přístupových systémů, které můžete nainstalovat na své dveře, je RFID, který využívá rádiové frekvence na krátké vzdálenosti k identifikaci štítku nebo karty. K nastavení tohoto projektu potřebujete RFID tagy, čtečku, transceiver, mikrokontrolér Arduino a nějaké antény. Po dokončení vám mechanismus umožní přístup do vašeho domu nebo pokoje naskenováním identifikačních údajů RFID karty nebo štítku, abyste našli shodu.
Na rozdíl od systému čárových kódů nemusíte kartu vytahovat, jakmile se přiblížíte k zabezpečeným dveřím, protože RFID funguje automaticky, aby vám šetřil čas. Pokud to chcete zkusit, najdete kompletní Výukový program projektu RFID na YouTube.
8. Solární nabíječka mobilních telefonů
Nabíjení smartphonu je pravděpodobně jednou z nejnepohodlnějších, ale nezbytných rutin vašeho dne. Solární nabíječka mobilních telefonů to může změnit, protože vás zbaví potíží se soutěží o porty a kabely. Tento projekt využívá 6V mini solární panel, zvyšovací obvod a typickou nabíječku telefonu.
Jakmile je vše nastaveno, musíte panel umístit tak, aby byl vystaven slunečnímu záření. Výhodou takového malého systému je, že jej můžete stále nosit. Pokud například budova blokuje slunce, můžete ji obejít a pokračovat v nabíjení. Jedná se o další vynikající elektronický projekt pro studenty, zvláště když jsou na školách a univerzitách velmi žádané nabíjecí porty.
9. Bezpečnostní systém založený na otisku prstu
Mít přehled o svém majetku, ať už jde o váš domov, vybavení nebo jiné předměty, je jedním z nejjednodušších způsobů, jak zůstat v klidu bez ohledu na to, kde se nacházíte. Hack bezpečnostního systému na základě otisků prstů může být přesně to, co potřebujete, pokud se nechcete příliš starat o bezpečnost svých věcí.
Pro zabezpečení dveří a dalších důležitých vchodů používá tento projekt obvod mikrokontroléru Arduino spárovaný s LCD obrazovkou, snímačem otisků prstů a několika motory. Skvělé na tom je, že dvířka se otevřou pouze v případě, že naskenovaný otisk prstu odpovídá některému z uložených. Díky podpoře více uživatelů můžete dokonce přidat další otisky prstů pro své blízké.
10. Robotické rameno
Pokud jste někdy přemýšleli o vytvoření robotické paže pro použití doma nebo jako test vaší kreativity, tento hack je pro vás. Projekt využívá mikrokontrolér Arduino a několik 3D tištěných plastových komponentů pro stavbu ramene. Budete také potřebovat vlastní aplikaci pro Android, která bude fungovat jako rozhraní s mikrokontrolérem.
Po dokončení budete moci ovládat klouby a chapadlo robotické paže, abyste dosáhli na různé předměty ve svém pokoji. Robotické rameno lze naprogramovat tak, aby předávalo určité věci, jako jsou nápoje.
Své kroky můžete přeměnit na elektrický proud schopný rozsvítit lampu nebo nabít malou baterii. Pomocí mikrokontroléru připojeného k piezoelektrickému obvodu a diodě můžete nastavovat opakovaně a vytvářet elektrickou energii. Tento hack lze kombinovat s domácím běžeckým pásem pro sledování intenzity vašeho tréninku pomocí svítící diody.
Pokud máte potřebné komponenty a nástroje, které jsou levné k vyzvednutí na eBay, můžete dokončit téměř všechny tyto elektronické projekty za méně než 24 hodin. Pamatujte, že každý hack, na kterém pracujete, zlepšuje vaše kritické myšlení, programování a praktické dovednosti, takže toto jsou perfektní hardwarové projekty pro studenty inženýrství.