Электромагнитный замок своими руками 12в

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Самодельный дверной замок с доступом по брелку RFID

Электромагнитные замки все чаще используются в различных помещениях. В сочетании с клавиатурой или считывателем RFID-карт они представляют собой удобное решение, которое позволяет предоставить доступ к определенным комнатам выбранным людям. Давайте соберём такую схему сами и проверим ее работоспособность.

Требования к проекту электрозамка

1. Блокировка доступа в помещение для посторонних лиц,
2. Возможность назначить доступ нескольким людям сразу,
3. Быстрая реакция на RFID-метку,
4. Сигнал состояния замка с помощью светодиодов.

В основе проекта будет миниатюрная отладочная плата Arduino Pro Mini. Плата из-за небольших размеров поместится в компактный корпус, но прототип будет выполнен на Arduino Uno. Для того чтобы закрыть комнату, будем использовать готовый модуль электромагнита, который легко прикручивается к любой поверхности, что значительно облегчит работу. Электромагнит будет управляться реле, которое получит сигнал от Arduino, но для того чтобы авторизация была возможна, нужно прочитать идентификатор RFID-метки. Читаем с помощью модуля RC522. Вот список компонентов для сборки:

• Arduino Uno R3
• Arduino Pro Mini 5 В / 16 МГц
• Блок питания 12 В для питания всей схемы
• Разъём для подключения схемы к источнику питания 12 В
• Электромагнит 12 В для закрывания двери
• Модуль реле для управления магнитом
• Модуль RC522 с дополнительными метками
• Светодиод RGB с общим катодом
• Резисторы 220 Ом 3 шт.

Сборка прототипа замка на макетке

Вначале не используем реле и электромагнит; поставим светодиод для индикации состояний. Подключение должно выглядеть как на рисунке ниже:

Подключите разъем к VCC и GND макетной платы, VCC от макетки к разъему VIN в Arduino и GND от макета к Arduino GND. Подключите светодиод имитирующий реле через резистор 220 Ом к контакту 8. В светодиоде RGB подключите красный контакт к контакту 7 через резистор 220 Ом, а зеленый — к контакту 6. Подключите модуль RC522 к Arduino в соответствии со схемой:

• SDA -> Контакт 10
• SCK -> Контакт 13
• MOSI -> Контакт 11
• MISO -> Контакт 12
• IRQ -> Не подключать
• GND -> GND
• RST -> Контакт 9
• 3,3 В -> 3,3 В Arduino.

Чтобы предоставить доступ к определенным RFID-меткам, необходимо знать их ID. Он индивидуален для каждой карты. Вероятность встретить один и тот же идентификатор близка к нулю. Идентификатор можно прочитать с помощью только что собранной схемы.

Нужно скачать и загрузить библиотеку MFRC522, которая поможет использовать модуль RC522. Для чтения идентификаторов необходимо загрузить пример DumpInfo (он включен в библиотеку). После загрузки программы запустите Serial Monitor и прочтите идентификатор — он будет помечен как «Card UID:». Желательно записать идентификаторы, так как они потребуются на более позднем этапе. После того как сохраним UID карт, можем загрузить программу в Arduino IDE, которая позволит предоставлять доступ к выбранным меткам.

В коде есть два места для ввода идентификатора. Если хотим добавить еще несколько меток, нужно скопировать весь условный оператор и изменить только идентификатор, который подставляем для сравнения.

digitalWrite (8, HIGH); // Включаем реле

digitalWrite (7, LOW); // Устанавливаем на вывод 7 низкий уровень, светодиод перестает светить красным

digitalWrite (6, HIGH); // Подать напряжение на контакт 6, светодиод загорится зеленым

delay (10000); // Замок разблокирован на 10 секунд

digitalWrite (8, LOW); // Отключаем реле

digitalWrite (6, LOW); // Установить вывод 6 на низкий уровень, светодиод перестанет светиться зеленым

digitalWrite (7, HIGH); // Подаем напряжение на вывод 7, светодиод становится красным

Реле — это тип переключателя, который активируется путем подачи тока на разъемы электромагнита, который, в свою очередь, действует как перемычка между контактами. Благодаря своей уникальной конструкции реле чрезвычайно безопасны в использовании и снижают риск повреждения микроконтроллера при переключении высоких токов.

В связи с тем что электромагнит работает на напряжении 12 В, а печатная плата — на 5 В, нужен помощник — реле. Начнем с подключения — всё выглядит как на рисунке ниже:

Просто нужно помнить, что реле работает с другим напряжением чем модуль RFID, поэтому не можем подключить оба модуля к одному разъему питания. Реле понадобится соедиинять следующим образом:

Подключение электромагнита к замку

Реле после подачи сигнала создаст перемычку, которая подключит сигнал. Чтобы включить и выключить электромагнит, нужно отрезать один из проводов питающих электромагнит и подключить оба конца к реле. Сделаем это на линии VCC. Релейные модули обычно имеют три выхода для управления более высоким током. Есть выход COM, то есть общий, выход NC — нормально закрытый, и выход NO — нормально открытый. В стандартном исполнении ток не подается на реле между контактами NC и COM. После включения реле COM отключается от NC, затем COM подключается к NO. COM соединение с нормально разомкнутым контактом активно, пока реле не будет под напряжением.

Теперь можем переходить к подключению. Надо подсоединить все это, как показано на рисунке, помня что электромагнит должен быть запитан от +12 В.

Почему не подключили соленоид к NO, чтобы он включался при подаче сигнала? Ответ прост — когда устройство подключенное к реле должно быть включено большую часть времени, нет причин тратить впустую ток, который реле будет потреблять, сохраняя соединение между NO и COM. Здесь соединение установлено по умолчанию и не потребляет электроэнергию. Также надо быть уверенным, что если кто-то повредит микроконтроллер, то не попадет в комнату. Потому что реле будет передавать ток, который поддерживает постоянную работу электромагнита.

Сборка компонентов на печатной плате

Чтобы устройство работало и выглядело прилично, будем использовать печатные платы. Для сборки понадобятся:

• Печатная плата
• Arduino Pro Mini
• Блок питания 12 В
• Разъем постоянного тока
• Электромагнит 12 В
• Модуль RC522
• Реле HLS8L-DC5V-SC
• Резистор 4,7 кОм 2 шт.
• 1N5819 диоды
• Конденсатор 100 нФ
• Стабилизатор напряжения 5 В
• 2-контактные разъемы ARK 2 шт.
• BC557C транзистор
• RGB-диоды с общим катодом

Элементы крепятся к плате как показано на картинке и припаиваются. В дополнение к припаянным элементам устанавливаем Pro Mini и RC522 с помощью разъемов. Вся плата должна выглядеть так:

После сборки платы можем выбрать место на стене, где будет располагаться комплект электронного замка. Просверливаем 5 отверстий, как и в корпусе — одно побольше для проводов к другой стороне стены, четыре поменьше для шурупов в дюбелях. После просверливания можем закрепить нижнюю часть корпуса саморезами. Осталось прикрутить электромагнит — обе части к двери и раме короткими шурупами.

Расположение электроники в корпусе

В корпус через большое отверстие вставляем провода от электромагнита и блока питания. Электромагнит подключается к разъему ARK, обозначенному как «РЕЛЕ №1». Здесь нет необходимости вносить какие-либо изменения в проводку — подключите минус электромагнита к GND на разъеме, подключите VCC электромагнита к VCC разъема. Нужно припаять два провода к розетке и подключить их к винтовым разъемам на плате, благодаря чему будет обеспечено питание. Полярность также описана на плате. Вот так должна выглядеть печатная плата в корпусе:

Когда соединим все элементы, можно надеть верхнюю часть корпуса и включить питание. Электромагнит сработает, и не получится открыть дверь, не применив брелок RFID. Последний элемент который нужно добавить, — это выключатель, который поместим внутри комнаты. Он отсоединит питание от источника питания 12 В и одновременно отключит электромагнит. Другой вариант кодового Ардуино замка, но уже с сервоприводом, смотрите по ссылке.

Источник

Магнитный замок своими руками

Для каждого человека важна защита его жилища. Поэтому люди стремятся устанавливать прочные двери и замки. К сожалению, не всегда они способны уберечь имущество и здоровье хозяев от постороннего вмешательства. Электромагнитные замки — это новинка, которая с каждым днем покоряет все большее количество сердце потребителей. Несмотря на внешнюю простоту и доступность, электромагнитный замок способен защитить дом, дачу и другое помещение от несанкционированного вторжение третьих лиц.

Многие, конечно, скептически относятся к таким замкам, потому как если приложить усилие, такие замки можно легко открыть. Но, все же эта сила должна быть слишком большой, чтобы открыть такой замок. Согласитесь, не каждый грабитель сможет приложиться к двери с нагрузкой 250 кг. Поэтому, вы можете быть спокойны и смело устанавливайте в своем доме такой чудо-замок и спите спокойно. Ваше имущество будет надежно защищено.

Как устроен электромагнитный замок

Принцип действия электромагнитного замка основывается на применении всего лишь двух вещей — магнита и геркона. При применении этих материалов, достигается отличное функционирование замка и ключа. Электромагнитный замок состоит из 4 герконов, а также из 1 электромагнита.

Один из герконов оснащен нормально замкнутым контактом, а все остальные нормально разомкнутым. Устанавливать герконы можно как угодно, последовательность не важна. Кстати их количество, можно варьировать по желанию. Чем больше количество герконов, тем большая скрытность у замка.

Устройство магнитного замка и ключа

Герконы необходимо установить параллельно отверстиям, в которых будет располагаться магнитный ключ. Нужно учитывать, что герконы и магниты нужно располагать на одинаковом расстоянии, и оно не должно быть выше 5 мм. Герконы нужно располагать на равном расстоянии от цента магнитов на ключе. Как только ключ плотно, войдет в замочную скважину, магниты и герконы встанут друг напротив друга. В результате чего контакты замкнуться.

Мы помним, что один из герконов имеет замкнутый контакт, и на него магнит не может действовать. Но, через магнит протекает ток, который и вынуждает геркон срабатывать. Как только, посторонний человек захочет вскрыть магнитный замок, применив при этом не магнитный ключ, а самый обыкновенный магнит, который подойдет по размеру. Все имеющиеся герконы сработают, а геркон с замкнутым контактом, разомкнется, в результате чего цепь будет прервана. И механизм так и не откроется.

Для того, чтобы сделать электромагнитный замок своим руками, можно взять любые герконы. Но, нужно учитывать тот факт, что ток при работе магнита, не должен быть выше допустимого тока работы герконов. Магниты можно взять из любого подручного средства, оснащенного магнитом.

Установить электромагнитный замок самостоятельно очень просто!

Магнитный замок, устанавливаемый на входную дверь, удерживается на месте благодаря сильнейшему магниту. По магниту протекает ток. И сила его напрямую зависит от прилагаемых усилий при открывании двери, если сказать проще, от того, насколько велика мощность в замке. В процессе срабатывания механизма, внутри конструкции образуется электромагнитное поле, которое и сдерживает пластину. Которая, в свою очередь закрывает замок и не дает ему открыться. Когда в отверстие вставляется замок, цепь разрывается и электромагнитное поле пропадает.

Электромагнитные замки функционируют за счет постоянного напряжения. На тяжелые двери из металла, рекомендуется устанавливать магнитные замки, которые смогут удержать до 1000 кг. Для внутренних дверей, можно подобрать магнитные замки с удержанием до 150 кг. Для входной двери вполне хватит замка с удержанием до 200-250 кг.

Прежде чем начать монтирование такого замка, нужно сделать специальную разметку. Необходимо тщательно вымерить то место, где планируется расположение замка. Когда место для замка будет выбрано, на размеченной территории необходимо сделать несколько отверстий, для крепления конструкции. После этого нужно установить накладку, а также подвести и подсоединить все необходимые провода.

На дверь нужно закрепить пластинку. В эту пластинку устанавливается специальный штифт, который и фиксирует ее расположение. Крепление будет держать дверь под ту нагрузку, для которой рассчитывается магнитный замок. Корпус магнитного замка располагается прямо напротив пластинки. Если вы хотите, чтобы ваш замок срабатывал четко, нужно учесть, что корпус установленного замка, а также пластины, должны плотно прижиматься, когда дверь закрывается.

Как вы убедились, установка электромагнитного замка своими руками — дело совсем несложное. Каждый, кто обладает элементарными знаниями, сможет собрать подобную конструкцию. Электромагнитный замок, способен защитить вас и ваше жилище от грабителей и других не прошенных гостей. С таким замком вы можете быть спокойны за сохранность своего дома и дачного участка.

Источник

Простой, но мощный электромагнит своими руками

А так же:
Инструмент какой угодно корпус (можно использовать кабель канал), паяльник и все для пайки.

Хочется так же добавить, что все эти вещи можно или заказать в Китае, или приобрести в местном радио рынке.

Первым делом подготовим магнитопровод, так как это в данной самоделки самое сложное.

Я извлекаю подобные вещи из старых, советских релюшек (не обязательно рабочих).

На момент создания, у меня была под рукой «Реле РКН-РКМ», поэтому её и будем «вскрывать».

Этап 2:
После извлечения магнитопровода, необходимо намотать уже новую обмотку.
Для этого приготовим 0.5 провод, и приступаем к намотке 250-300 витков.

Можно и больше и меньше, но из моих расчетов, это самый оптимальный вариант. Ведь в данном случаи ток потребления с аккумулятора не будет превышать 5А, а грузоподъемность будет около 2кг.

Желательно еще и доработать сам сердечник, для этого сделаем прорези для ввода и вывод провода.

Затем сразу и протестировать, все ли получилось.

Для этого зачистите конец и начало обмотки ножом, и подключите заряженный аккумулятор.

Я так же воспользовался токовыми клещами постоянного тока, и потребление составило 4.8А.

Хочется так же сказать, что при подключении по схеме, ток потребления упадет примерно в 2 раза, это связано с неполным открыванием транзистора, а так же с незначительными переходными сопротивлениями. Таким образом, полностью готовое устройство, будет требовать от аккумулятора отдачи около 3-4А.

Этап 3.
После того, как убедились, что все работает, приступаем к сборке всего остального.
Первым делом подготовим кусочек текстолита, на нем разместиться полевой транзистор.

Настала очередь и самого аккумулятора. Желательно делать все последующие манипуляции с ним в разряженном состоянии. Сразу скажу, что паять Li-ion не желательно, но если у Вас нет специального сварочного устройства для них, то можно и паять, но делать быстро и не перегревать аккум.

«Минус» от аккумулятора идет на исток транзистора(нога справа). После пайки, провод можно зафиксировать скотчем к корпусу аккума.

Обратите внимание! Что нижняя часть текстолита, будет находиться прям на «+» аккумулятора, поэтому и необходимо использовать односторонний текстолит!(Вы можете размещать все как удобно)

И так, сейчас очень просто расскажу что мы сделали и что будет дальше. «+» от аккумулятора, пойдет сразу на катушку, 2 провод от «+» пойдет на приход кнопки. Провод с затвора идет на «уход» с кнопки. Тем самым, после нажатия кнопки, «+» аккумулятора попадает на затвор транзистора, он «открывается», и замыкает уже сток-исток. Тем самым, цепь замыкается, и через катушку, начинает идти ток аккумулятора (создается магнитное поле, и у нас в руках электромагнит).

Остается только засунуть все это в корпус.

Затем засовываем это все в импровизированный корпус, и готово! Единственное что необходимо доделать, это зарядное устройство для аккумулятора. Поэтому если вы планируете собрать подобную вещь, заранее подумайте над этим.

Источник