Εάν έχετε ελέγξει τις τιμές των συστημάτων ασφαλείας και άλλων εξειδικευμένων ηλεκτρονικών συσκευών, ξέρετε ότι δεν είναι φθηνά. Αλλά ξέρατε ότι μπορείτε να δημιουργήσετε τις περισσότερες από αυτές τις συσκευές με λίγα εργαλεία, ηλεκτρονικά κυκλώματα, έναν μικροελεγκτή και βασικές δεξιότητες υπολογιστή;
ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΒΙΝΤΕΟ ΤΗΣ ΗΜΕΡΑΣ
Συγκεντρώσαμε μια λίστα με εύκολες και καινοτόμες ιδέες που είναι τέλεια έργα υλικού για φοιτητές μηχανικών ή οποιονδήποτε άλλον που του αρέσει να ασχολείται με τα ηλεκτρονικά.
Πίνακας περιεχομένων
1. Διακόπτης κυκλώματος με χρήση κωδικού πρόσβασης
Αν έχετε αναρωτηθεί ποτέ εάν είναι δυνατός ο έλεγχος των ηλεκτρικών γραμμών με χρήση κωδικού πρόσβασης, θα βρείτε αυτό το έργο ενδιαφέρον. Χρησιμοποιώντας έναν μικροελεγκτή 8051 (Intel MCS-51), μπορείτε να ρυθμίσετε οποιοδήποτε κύκλωμα έτσι ώστε το κουμπί ενεργοποίησης/απενεργοποίησης να αντικατασταθεί με έναν κωδικό πρόσβασης που έχει εισαχθεί σε ένα πληκτρολόγιο 4×4. Σε αυτό το παράδειγμα, μια μονάδα ρελέ τεσσάρων καναλιών χρησιμοποιείται για την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση ισχύος υψηλότερης τάσης για τέσσερις λαμπτήρες.
Η ιδέα που επιδεικνύεται σε αυτό το έργο θα μπορούσε να αποδειχθεί ένα εξαιρετικό χαρακτηριστικό ασφάλειας για οποιονδήποτε αναλαμβάνει ηλεκτρολογικές εργασίες, όπως επαγγελματίες που συντηρούν γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας από έναν υποσταθμό. ο εργαζόμενος θα πρέπει να εισάγει έναν κωδικό πρόσβασης για κάθε γραμμή για να ενεργοποιεί και να απενεργοποιεί την παροχή ρεύματος, καθιστώντας τη διαδικασία πολύ πιο ασφαλή.
2. Αυτόματος Ηλιακός Ιχνηλάτης
Ένα άλλο έργο υλικού ιδανικό για φοιτητές μηχανικής είναι αυτός ο αυτόματος ηλιακός ιχνηλάτης. Οι ηλιακοί συλλέκτες δέχονται τη μέγιστη έκθεση στο ηλιακό φως για λίγες ώρες κάθε μέρα. Μπορείτε να δημιουργήσετε τους δικούς σας ιχνηλάτες που ακολουθούν την κατεύθυνση του ήλιου από το πρωί έως το βράδυ για να διασφαλίσετε ότι το πάνελ σας λαμβάνει τη μέγιστη ακτινοβολία όλη την ημέρα. Αυτό το έξυπνο έργο λειτουργεί με μια πλακέτα μικροελεγκτή Arduino Uno, σερβομηχανή και μερικές αντιστάσεις που εξαρτώνται από το φως.
3. Αυτόματος ελεγκτής φωτός δωματίου
Η δυνατότητα να ανάβετε ή να σβήνετε τα φώτα χωρίς να σκέφτεστε τον πραγματικό διακόπτη είναι αρκετά φουτουριστική. Χρησιμοποιώντας έναν μικροελεγκτή Arduino, μια μονάδα ρελέ 5 V και αισθητήρες υπερήχων, μπορείτε να ανάψετε αυτόματα ένα φως όταν κάποιος μπαίνει στο δωμάτιο. Παρακολουθεί τον αριθμό των ατόμων στο δωμάτιο, οπότε αν φύγουν όλοι, το φως σβήνει.
Εκτός από ένα διασκεδαστικό έργο για να δοκιμάσετε τις δεξιότητές σας, είναι μια πρακτική λύση για άτομα που συχνά ξεχνούν να σβήσουν τα φώτα τους πριν κοιμηθούν, για να χτυπηθούν αργότερα με τεράστιους λογαριασμούς ρεύματος. Αν ανησυχείτε για το πώς οι έξυπνοι λαμπτήρες μπορούν να θέσουν σε κίνδυνο το οικιακό σας δίκτυο, αυτή η ιδέα ηλεκτρονικού έργου DIY είναι μια καλή εναλλακτική λύση.
4. Σύστημα ασύρματης κλειδαριάς μέσω OTP
Η χρήση του ίδιου κωδικού πρόσβασης για τις ψηφιακές κλειδαριές σας δεν είναι ο πιο ασφαλής τρόπος για να κρατήσετε μακριά τους εισβολείς, καθώς χρειάζεται να το συλλάβουν μόνο μία φορά. Ωστόσο, τα συστήματα OTP (μιας χρήσης κωδικοί πρόσβασης) παρουσιάζουν μια έξυπνη λύση ασφαλείας που απορρίπτει κάθε κωδικό πρόσβασης μετά τη χρήση.
Για να δημιουργήσετε αυτό το έργο, χρειάζεστε έναν μικροελεγκτή Arduino Uno, μονάδα Bluetooth HC-05, σερβομηχανή και PCB Veroboard. Τα υπόλοιπα εξαρτήματα είναι τα τυπικά μέρη ενός κυκλώματος που θα γνωρίζετε από άλλα ηλεκτρονικά hacks.
Για να λειτουργεί αξιόπιστα αυτό το ηλεκτρονικό έργο από το τηλέφωνό σας, θα πρέπει να προγραμματίσετε τον μικροελεγκτή και να δημιουργήσετε μια απλή εφαρμογή Android στο MIT App Inventor. Κάθε φορά που χρειάζεται να ανοίξετε μια ασφαλή πόρτα, θα σας ζητηθεί να εισαγάγετε έναν κωδικό πρόσβασης, ο οποίος αποστέλλεται αμέσως στο τηλέφωνό σας.
5. Οικιακός αυτοματισμός που βασίζεται σε υπολογιστή
Εάν περνάτε πολλές ώρες στον υπολογιστή σας, πιθανότατα θα θέλατε να μπορούσατε να αυτοματοποιήσετε ορισμένες δουλειές στο σπίτι με απλά κλικ του ποντικιού. Με έναν μικροελεγκτή 8051, IC ρελέ, PCB, LCD και Keil μVision IDE, μπορείτε να αυτοματοποιήσετε τις περισσότερες ηλεκτρικές συσκευές γύρω σας.
Το σύστημα μπορεί να τροποποιηθεί έτσι ώστε να μπορείτε να παρακολουθείτε την κατάσταση κάθε συνδεδεμένου στοιχείου στην επιφάνεια εργασίας. Η εγκατάσταση θα σας εξοικονομήσει πολύ χρόνο, επειδή μπορείτε να ελέγξετε έναν ανεμιστήρα, τα φώτα, τις κάμερες ασφαλείας και άλλες εγκαταστάσεις χωρίς να φύγετε από το γραφείο σας.
6. Έλεγχος πρόσβασης πόρτας με βάση RFID
Η ασφάλιση των χώρων σας είναι πιθανώς μία από τις μεγαλύτερες ανησυχίες σας κάθε φορά που χρειάζεται να φύγετε από το σπίτι το πρωί, να πάτε για θελήματα ή να κάνετε διακοπές. Για να ασφαλίσετε τις πόρτες σας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν μικροελεγκτή 8051 σε συνδυασμό με ένα σύστημα διαχείρισης πρόσβασης RFID.
Μία από τις πιο ενδιαφέρουσες πτυχές ενός τέτοιου πρωτοκόλλου είναι ότι μπορείτε να εκχωρήσετε ή να αρνηθείτε δικαιώματα πρόσβασης εν κινήσει. Είναι ένα άλλο εξαιρετικό έργο ηλεκτρονικών για φοιτητές μηχανικών, επειδή αυτή η τεχνολογία μπορεί να βρεθεί σε πολλές πραγματικές εφαρμογές. Μπορεί ακόμη και να ζητήσει κάποιες λύσεις στο πρόβλημα του τρόπου με τον οποίο μπορούν να παραβιαστούν τα RFID.
7. Advanced RFID Door Access Project
Πίστωση εικόνας: The Backbenchers Diy/YouTube
Ένα από τα πιο ασφαλή συστήματα πρόσβασης που μπορείτε να εγκαταστήσετε στις πόρτες σας είναι το RFID, το οποίο χρησιμοποιεί ραδιοσυχνότητες σε μικρές αποστάσεις για να αναγνωρίσει μια ετικέτα ή μια κάρτα. Για να ρυθμίσετε αυτό το έργο, χρειάζεστε ετικέτες RFID, έναν αναγνώστη, έναν πομποδέκτη, έναν μικροελεγκτή Arduino και μερικές κεραίες. Όταν ολοκληρωθεί, ο μηχανισμός θα σας επιτρέψει να αποκτήσετε πρόσβαση στο σπίτι ή στο δωμάτιό σας σαρώνοντας τα διαπιστευτήρια RFID μιας κάρτας ή μιας ετικέτας για έναν αγώνα.
Σε αντίθεση με ένα σύστημα barcode, δεν χρειάζεται να τραβήξετε την κάρτα μόλις πλησιάσετε στην ασφαλισμένη πόρτα, καθώς το RFID λειτουργεί αυτόματα για να σας εξοικονομήσει χρόνο. Αν θέλετε να το δοκιμάσετε, μπορείτε να βρείτε το πλήρες Εκμάθηση έργου RFID στο YouTube.
8. Ηλιακός Φορτιστής Κινητού Τηλεφώνου
Η φόρτιση του smartphone σας είναι ίσως μια από τις πιο άβολες αλλά απαραίτητες ρουτίνες της ημέρας σας. Ένας ηλιακός φορτιστής κινητού τηλεφώνου μπορεί να το αλλάξει αυτό, καθώς μπορεί να σας απαλλάξει από την ταλαιπωρία να ανταγωνίζεστε με όλους για θύρες και καλώδια. Αυτό το έργο χρησιμοποιεί ένα μίνι ηλιακό πάνελ 6V, ένα κύκλωμα αναβάθμισης και έναν τυπικό φορτιστή τηλεφώνου.
Αφού ρυθμίσετε τα πάντα, πρέπει να τοποθετήσετε το πάνελ έτσι ώστε να εκτίθεται στο ηλιακό φως. Το πλεονέκτημα της ύπαρξης ενός τόσο μικροσκοπικού συστήματος είναι ότι μπορείτε πάντα να το μεταφέρετε. Για παράδειγμα, εάν ένα κτίριο μπλοκάρει τον ήλιο, μπορείτε να τον περιηγηθείτε και να συνεχίσετε τη φόρτιση. Αυτό είναι ένα άλλο εξαιρετικό ηλεκτρονικό έργο για μαθητές, ειδικά όταν οι θύρες φόρτισης έχουν μεγάλη ζήτηση σε σχολεία και πανεπιστήμια.
9. Σύστημα ασφαλείας που βασίζεται σε δακτυλικά αποτυπώματα
Το να παρακολουθείτε τα υπάρχοντά σας, είτε πρόκειται για το σπίτι, τον εξοπλισμό ή άλλα αντικείμενα, είναι ένας από τους ευκολότερους τρόπους για να παραμείνετε ήρεμοι ανεξάρτητα από το πού βρίσκεστε. Μια παραβίαση συστήματος ασφαλείας που βασίζεται σε δακτυλικά αποτυπώματα μπορεί να είναι ακριβώς αυτό που χρειάζεστε εάν δεν θέλετε να ανησυχείτε πολύ για την ασφάλεια των αντικειμένων σας.
Για τη στερέωση θυρών και άλλων σημαντικών εισόδων, αυτό το έργο χρησιμοποιεί ένα κύκλωμα μικροελεγκτή Arduino σε συνδυασμό με μια οθόνη LCD, έναν αισθητήρα δακτυλικών αποτυπωμάτων και μερικούς κινητήρες. Το ωραίο με αυτό είναι ότι η πόρτα θα ανοίξει μόνο εάν το σαρωμένο δακτυλικό αποτύπωμα ταιριάζει με κάποιο από τα αποθηκευμένα. Με την υποστήριξη πολλών χρηστών, μπορείτε ακόμη και να προσθέσετε περισσότερα δακτυλικά αποτυπώματα για τα αγαπημένα σας πρόσωπα.
10. Ρομποτικός βραχίονας
Εάν έχετε σκεφτεί ποτέ να δημιουργήσετε ένα ρομποτικό βραχίονα για χρήση στο σπίτι ή ως δοκιμή της δημιουργικότητάς σας, αυτό το hack είναι για εσάς. Το έργο χρησιμοποιεί έναν μικροελεγκτή Arduino και μερικά πλαστικά εξαρτήματα εκτυπωμένα σε 3D για την κατασκευή του βραχίονα. Θα χρειαστείτε επίσης μια προσαρμοσμένη εφαρμογή Android που θα λειτουργεί ως διεπαφή με τον μικροελεγκτή.
Με την ολοκλήρωση, θα μπορείτε να ελέγχετε τις αρθρώσεις και τη λαβή του βραχίονα ρομπότ για να φτάσετε σε διάφορα αντικείμενα στο δωμάτιό σας. Ο βραχίονας ρομπότ μπορεί να προγραμματιστεί ώστε να παραδίδει ορισμένα πράγματα, όπως ποτά.
Μπορείτε να μετατρέψετε τα βήματά σας σε ηλεκτρικό ρεύμα ικανό να ανάψει μια λάμπα ή να φορτίσει μια μικρή μπαταρία. Χρησιμοποιώντας έναν μικροελεγκτή συνδεδεμένο σε ένα πιεζοηλεκτρικό κύκλωμα και μια δίοδο, μπορείτε να πατήσετε επανειλημμένα τη ρύθμιση για να δημιουργήσετε ηλεκτρική ενέργεια. Αυτό το hack θα μπορούσε να συνδυαστεί με έναν οικιακό διάδρομο για να παρακολουθείτε την ένταση της προπόνησής σας από τη λαμπερή δίοδο.
Εάν διαθέτετε τα απαραίτητα εξαρτήματα και εργαλεία, τα οποία είναι φθηνά για να τα παραλάβετε στο eBay, μπορείτε να ολοκληρώσετε σχεδόν όλα αυτά τα ηλεκτρονικά έργα σε λιγότερο από 24 ώρες. Θυμηθείτε, κάθε hack στο οποίο εργάζεστε βελτιώνει την κριτική σκέψη, τον προγραμματισμό και τις πρακτικές δεξιότητές σας, επομένως αυτά είναι τα τέλεια έργα υλικού για φοιτητές μηχανικής.