ورکشاپ آموزشی - آیسی مدار
رفتن به محتوا

گیت امنیتی رمزدار با آردوینو و کیپد

رباتیک و هوشمندسازی
۰ نظر
۵۰ نفر
کد ۳۱۶۷

امنیت و کنترل دسترسی همیشه یکی از جذاب‌ترین بخش‌های الکترونیک و برنامه‌نویسیه. ساخت یک گیت هوشمند کوچیک که فقط با رمز عبور باز می‌شه، هم یه پروژه سرگرم‌کننده‌ست و هم می‌تونه پایه و اساس ساخت سیستم‌های امنیتی بزرگ‌تر رو بهت آموزش بده.

توی این آموزش از آیسی‌مدار، می‌خوایم با ترکیب برد آردوینو، یک کیپد ماتریسی، نمایشگر LCD و یک سروو موتور، یک راهبند امنیتی بسازیم که دقیقا مثل گیت پارکینگ‌ها کار می‌کنه. سیستم طوری طراحی شده که با وارد کردن رمز درست، راهبند باز می‌شه و روی نمایشگر پیام تایید رو می‌بینی؛ حتی می‌تونی رمز عبور رو به دلخواه خودت تغییر بدی.

این پروژه هم از نظر برنامه‌نویسی و هم از نظر ساختار مکانیکی نکات خیلی جالبی داره. پس قطعاتت رو روی میز کار بچین تا با هم بریم سراغ ساخت این گیت رمزدار خفن!

قطعات موردنیاز

  • برد آردوینو UNO
  • کیپد ماتریسی 4 در 4
  • نمایشگر LCD کاراکتری به همراه ماژول I2C
  • میکرو سروو موتور (مثل SG90)
  • سیم جامپر
  • تکه مقوا یا کارتن (برای ساخت ماکت گیت)
  • چسب حرارتی
مرحله ۱

سیم‌کشی قطعات و اتصالات اصلی مدار

اول از همه بریم سراغ سیم‌کشی. برای اینکه کار راحت‌تر بشه، اتصالات رو به سه بخش کیپد، نمایشگر و سروو موتور تقسیم می‌کنیم. کیپد ماتریسی ما 4 در 4 هست، یعنی 4 سطر و 4 ستون داره.

سیم‌های مربوط به سطر اول تا چهارم رو به‌ترتیب به پین‌های 2 تا 5 آردوینو وصل کن. بعد سیم‌های ستون اول تا چهارم رو هم به پین‌های 6 تا 9 متصل کن.

حالا نوبت نمایشگره. چون از ماژول I2C استفاده می‌کنیم، کار خیلی ساده‌ست. پایه‌های VCC و GND نمایشگر رو به 5 ولت و GND آردوینو بده.

پین SDA به A4 و پین SCL هم به A5 وصل می‌شه. برای سروو موتور هم که سه تا سیم داریم؛ تغذیه و زمین رو به 5 ولت و GND آردوینو بزن و سیم سیگنال (معمولا زرد یا نارنجی) رو به پین D11 متصل کن.

بعد از اینکه تمام سیم‌ها رو سر جای خودشون محکم کردی، نرم‌افزار Arduino IDE رو باز کن و کدی که برای این پروژه در نظر گرفتی رو روی برد آپلود کن. یادت نره که برای استفاده از کیپد و LCD باید کتابخونه‌های مربوطه‌شون رو از قبل توی محیط آردوینو نصب کرده باشی.

استفاده از سیم‌های جامپر برای تست اولیه عالیه، اما اگه بخوای این مدار رو طولانی‌مدت استفاده کنی، لحیم‌کاری اتصالات روی یک برد سوراخ‌دار خیالت رو از بابت قطعی سیم‌ها راحت می‌کنه.

مدارهای امنیتی به پایداری بالایی نیاز دارن، پس حتما دقت کن که پین‌های کیپد رو جابه‌جا نزده باشی، چون در غیر این صورت دکمه‌ها مقادیر اشتباهی رو به آردوینو می‌فرستن. اگر به طراحی حرفه‌ای‌تر علاقه داری، می‌تونی برای کل این مجموعه یک بدنه جمع‌وجور طراحی کنی تا سیم‌کشی‌ها اصلا دیده نشن.

یک قاب محکم هم جلوی آسیب دیدن قطعات رو می‌گیره و هم ظاهر کار رو خیلی تمیزتر و جذاب‌تر نشون می‌ده. با کمی خلاقیت و وقت گذاشتن روی جزئیات مکانیکی، می‌تونی یه محصول نهایی بسازی که دست کمی از نمونه‌های تجاری بازار نداشته باشه.

مرحله ۲

نحوه کار با کیپد و تنظیم رمز عبور

برنامه‌ای که روی آردوینو آپلود کردیم، دو تا قابلیت اصلی برای کیپد در نظر گرفته: یکی وارد کردن رمز برای باز شدن گیت و دومی امکان تغییر رمز توسط کاربر.

مراحل وارد کردن رمز عبور

برای اینکه رمز رو وارد کنی، اول دکمه ستاره (*) رو روی کیپد فشار بده. با این کار، نوشته‌های قبلی روی LCD پاک می‌شه و پیام ورود رمز رو می‌بینی. حالا رمز پیش‌فرض که 1234 هست رو وارد کن تا گیت برات باز بشه.

اگر دلت می‌خواد رمز رو عوض کنی، باید دکمه مربع (#) رو بزنی. با این کار وارد منوی تغییر رمز می‌شی. اول باید رمز قدیمی (همون 1234) رو وارد کنی و بعد سیستم ازت می‌خواد که رمز جدید رو بنویسی و تاییدش کنی.

اگر رمز رو درست وارد کنی، سروو موتور می‌چرخه، گیت باز می‌شه و پیام تایید دسترسی روی نمایشگر میاد. اما اگه رمز اشتباه باشه، پیام خطا رو می‌بینی و راهبند همون‌طور بسته می‌مونه تا زمانی که رمز درست رو بزنی.

مرحله ۳

ساخت ماکت راهبند امنیتی

حالا که مدارمون به‌خوبی کار می‌کنه، وقتشه یه ظاهر واقعی و جذاب بهش بدیم. برای ساخت بدنه گیت می‌تونی از یه تکه مقوا یا کارتن استفاده کنی. حتی می‌تونی روی مقوا یه کاغذ با طرح خیابون بچسبونی تا حس بهتری به ماکت بده.

قطعات الکترونیکی مثل آردوینو، کیپد و نمایشگر رو روی این سطح مقوایی بچین و با چسب حرارتی یا چسب دوطرفه محکمشون کن. فقط یادت باشه قبل از اینکه سروو موتور رو با چسب ثابت کنی، زاویه چرخش رو دقیق تست کن تا موقع باز و بسته شدن گیر نکنه. بعد می‌تونی بازوی راهبند رو به سر سروو موتور متصل کنی.

این ساختار کاملا سلیقه‌ایه. با همین قطعات و مدار، می‌تونی حتی یک گاوصندوق رمزدار، یک در هوشمند برای اتاقت یا هر ایده خلاقانه دیگه‌ای رو بسازی. همه‌چیز به ذهن خودت بستگی داره!

مرحله ۴

راه‌اندازی نهایی و تست عملکرد گیت

برای استفاده از این گیت جذاب، فقط کافیه آردوینو رو با کابل USB به پاوربانک یا کامپیوترت وصل کنی تا روشن بشه. بلافاصله روی نمایشگر پیامی می‌بینی که ازت می‌خواد رمز عبور رو وارد کنی. همون‌طور که قبلا یاد گرفتیم، دکمه ستاره رو بزن، عدد 1234 رو وارد کن و کلید تایید رو فشار بده.

با وارد کردن رمز درست، سروو موتور بازوی راهبند رو بالا می‌بره، چند ثانیه صبر می‌کنه و بعد دوباره راهبند رو می‌بنده. زمان باز موندن گیت رو می‌تونی توی کدهای آردوینو پیدا کنی و بسته به نیاز خودت کم یا زیادش کنی. اگر هم کسی رمز اشتباه بزنه، پیام خطای رمز عبور روی LCD نقش می‌بنده و گیت اصلا تکون نمی‌خوره.

رمز پیش‌فرض رو حتما عوض کن و رمزی بذار که فقط خودت می‌دونی. اینطوری گیت کاملا شخصی‌سازی می‌شه و کسی جز خودت نمی‌تونه بازش کنه.

مرحله ۵

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

به همین سادگی تونستی یه گیت امنیتی رمزدار بسازی که کاملا هوشمنده و امنیت بالایی داره. این پروژه دستت رو باز می‌ذاره تا با تغییر دادن کدها یا اضافه کردن قطعاتی مثل بازر (برای بوق زدن موقع رمز اشتباه) کلی قابلیت جدید بهش اضافه کنی.

اگر موقع آپلود کدها، سیم‌کشی یا ساخت بدنه با مشکلی مواجه شدی یا ایده‌ای برای توسعه این سیستم داری، حتما توی بخش نظرات برام بنویس تا با هم در موردش صحبت کنیم. خوشحال می‌شیم نتایج کارات رو با آیسی‌مدار به اشتراک بذاری. موفق باشی!

فایل‌های پیوست

INO pasword_lock.ino

تو میتونی اولین سازنده باشی!

اگه پروژه رو ساختی به اشتراک بزار و اعتبار هدیه بگیر

این آموزش با استانداردهای اختصاصی آیسی‌مدار بازنویسی و بهینه‌سازی شده و تمامی حقوق انتشار آن متعلق به این مجموعه است و در صورت کپی یا بازنشر پیگرد قانونی خواهد داشت.

آموزش‌های مشابه

گفتگو‌های کاربران

هنوز نظری ثبت نشده؛ تو شروع کن!