Якщо ви перевіряли ціни на системи безпеки та інші спеціальні електронні пристрої, ви знаєте, що вони недешеві. Але чи знаєте ви, що можете створити більшість із цих пристроїв лише за допомогою кількох інструментів, електронних схем, мікроконтролера та базових навичок комп’ютера?
MAKEUSEOF ВІДЕО ДНЯ
Ми склали список простих та інноваційних ідей, які є ідеальними апаратними проектами для студентів інженерів або будь-кого іншого, хто любить возитися з електронікою.
1. Автоматичний вимикач за допомогою пароля
Якщо ви коли-небудь замислювалися, чи можливо контролювати електричні лінії за допомогою пароля, цей проект буде вам цікавий. Використовуючи мікроконтролер 8051 (Intel MCS-51), ви можете налаштувати будь-яку схему так, щоб кнопка ввімкнення/вимкнення була замінена паролем, введеним на клавіатурі 4×4. У цьому прикладі чотириканальний релейний модуль використовується для вмикання та вимикання живлення високої напруги для чотирьох лампочок.
Концепція, продемонстрована в цьому проекті, може виявитися чудовою функцією безпеки для будь-кого, хто виконує електромонтажні роботи, наприклад, професіоналів, які обслуговують лінії електропередач від підстанції; працівнику потрібно буде ввести пароль для кожного рядка, щоб увімкнути та вимкнути джерело живлення, що зробить процес набагато безпечнішим.
2. Автоматичний сонячний трекер
Ще один апаратний проект, який ідеально підходить для студентів інженерів, це автоматичний сонячний трекер. Сонячні панелі отримують максимальний вплив сонячного світла протягом кількох годин щодня. Ви можете створити власні трекери, які слідкують за напрямком сонця зранку до вечора, щоб ваша панель отримувала максимальне випромінювання протягом усього дня. Цей геніальний проект працює з платою мікроконтролера Arduino Uno, сервоприводом і кількома світлозалежними резисторами.
3. Автоматичний контролер кімнатного освітлення
Можливість вмикати або вимикати світло, не думаючи про сам вимикач, є досить футуристичною. Використовуючи мікроконтролер Arduino, релейний модуль 5 В і ультразвукові датчики, ви можете автоматично вмикати світло, коли хтось заходить в кімнату. Він відстежує кількість людей у кімнаті, тому, якщо всі виходять, світло вимикається.
Це не тільки цікавий проект для перевірки ваших навичок, але й практичне рішення для людей, які часто забувають вимкнути світло перед сном, щоб потім отримати величезні рахунки за електроенергію. Якщо ви турбуєтеся про те, як розумні лампочки можуть поставити під загрозу вашу домашню мережу, ця ідея електронного проекту своїми руками стане хорошою альтернативою.
4. Бездротова система блокування через OTP
Використання одного пароля для ваших цифрових замків – не найбезпечніший спосіб уберегти зловмисників, оскільки їм потрібно лише один раз захопити його. Однак системи OTP (одноразові паролі) представляють розумне рішення безпеки, яке скидає кожен пароль після використання.
Для створення цього проекту вам знадобиться мікроконтролер Arduino Uno, модуль Bluetooth HC-05, сервопривод і друкована плата Veroboard. Решта компонентів є типовими частинами схеми, з якими ви будете знайомі з інших електронних хаків.
Щоб цей електронний проект надійно працював із вашого телефону, вам потрібно буде запрограмувати мікроконтролер і створити просту програму для Android у Винахідник програми MIT. Щоразу, коли вам потрібно буде відкрити захищені двері, вам буде запропоновано ввести пароль, який миттєво надсилається на ваш телефон.
5. Домашня автоматизація на базі ПК
Якщо ви проводите багато годин за своїм комп’ютером, ви, мабуть, хотіли автоматизувати певні домашні справи простими клацаннями миші. Завдяки мікроконтролеру 8051, мікросхемам реле, друкованій платі, РК-дисплею та Keil μVision IDE ви можете автоматизувати більшість електроприладів навколо вас.
Систему можна налаштувати так, щоб ви могли контролювати стан кожного підключеного компонента на робочому столі. Налаштування заощадить вам багато часу, оскільки ви зможете керувати вентилятором, освітленням, камерами спостереження та іншими установками, не відходячи від робочого столу.
6. Контроль доступу до дверей на основі RFID
Безпека вашого приміщення, мабуть, одна з ваших найбільших турбот, коли вам потрібно вийти з дому вранці, піти по справах або взяти відпустку. Щоб захистити двері, ви можете використовувати мікроконтролер 8051 у поєднанні з системою керування доступом RFID.
Одним із найцікавіших аспектів такого протоколу є те, що ви можете надавати або забороняти дозволи на доступ на ходу. Це ще один чудовий проект з електроніки для студентів інженерів, оскільки цю технологію можна знайти в багатьох реальних програмах. Це може навіть підказати деякі рішення проблеми того, як можна зламати RFID.
7. Розширений проект доступу до дверей RFID
Автор зображення: The Backbenchers Diy/YouTube
Однією з найбезпечніших систем доступу, яку можна встановити на дверях, є RFID, яка використовує радіочастоти на короткій відстані для ідентифікації мітки чи картки. Щоб налаштувати цей проект, вам потрібні RFID-мітки, зчитувач, трансивер, мікроконтролер Arduino та кілька антен. Після завершення механізм дозволить вам отримати доступ до свого будинку чи кімнати, відсканувавши облікові дані RFID картки чи мітки на відповідність.
На відміну від системи штрих-кодів, вам не потрібно витягувати картку, коли ви наблизилися до захищених дверей, оскільки RFID працює автоматично, щоб заощадити ваш час. Якщо ви хочете спробувати, ви можете знайти повну версію Підручник з проекту RFID на YouTube.
8. Сонячний зарядний пристрій для мобільного телефону
Заряджання смартфона – це, мабуть, одна з найнезручніших, але найнеобхідніших процедур у вашому житті. Сонячний зарядний пристрій для мобільних телефонів може змінити це, оскільки він може позбавити вас від клопоту конкурувати з усіма за порти та кабелі. У цьому проекті використовується міні-сонячна панель 6 В, підвищувальна схема та типовий зарядний пристрій для телефону.
Коли все налаштовано, потрібно розташувати панель так, щоб на неї потрапляло сонячне світло. Перевагою такої крихітної системи є те, що її завжди можна носити з собою. Наприклад, якщо будівля загороджує сонце, ви можете обійти її та продовжити зарядку. Це ще один чудовий електронний проект для студентів, особливо коли зарядні порти користуються великим попитом у школах та університетах.
9. Система безпеки на основі відбитків пальців
Стежити за своїм майном, будь то будинок, обладнання чи інші речі, є одним із найпростіших способів зберігати спокій незалежно від того, де ви перебуваєте. Злом системи безпеки на основі відбитків пальців може бути саме тим, що вам потрібно, якщо ви не хочете надто турбуватися про безпеку своїх речей.
Для захисту дверей та інших важливих входів у цьому проекті використовується схема мікроконтролера Arduino в поєднанні з РК-екраном, датчиком відбитків пальців і кількома двигунами. Що цікаво в цьому, так це те, що двері відчиняться, лише якщо сканований відбиток пальця збігається з будь-яким із збережених. Завдяки підтримці кількох користувачів ви навіть можете додати більше відбитків пальців для своїх близьких.
10. Роботизована рука
Якщо ви коли-небудь думали про створення роботизованої руки для використання вдома або як перевірку своєї творчості, цей хак для вас. У проекті використовується мікроконтролер Arduino та кілька надрукованих на 3D-принтері пластикових компонентів для створення руки. Вам також знадобиться спеціальна програма для Android, яка буде працювати як інтерфейс із мікроконтролером.
Після завершення ви зможете керувати з’єднаннями та захватом руки робота, щоб діставати різні предмети у вашій кімнаті. Руку робота можна запрограмувати на передачу певних речей, наприклад напоїв.
Ви можете перетворити свої кроки в електричний струм, здатний увімкнути лампу або зарядити маленьку батарейку. Використовуючи мікроконтролер, приєднаний до п’єзосхеми та діода, ви можете кілька разів натискати на налаштування, щоб створити електроенергію. Цей прийом можна поєднати з домашньою біговою доріжкою, щоб контролювати інтенсивність вашого тренування за допомогою сяючого діода.
Якщо у вас є необхідні компоненти та інструменти, які недорого можна придбати на eBay, ви можете виконати майже всі ці електронні проекти менш ніж за 24 години. Пам’ятайте, кожен хак, над яким ви працюєте, покращує ваше критичне мислення, програмування та практичні навички, тому це ідеальні апаратні проекти для студентів-інженерів.