Se hai controllato i prezzi dei sistemi di sicurezza e di altri dispositivi elettronici di nicchia, sai che non sono economici. Ma sapevi che puoi creare la maggior parte di questi dispositivi con solo una manciata di strumenti, circuiti elettronici, un microcontrollore e competenze informatiche di base?
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Abbiamo compilato un elenco di idee semplici e innovative che rappresentano progetti hardware perfetti per studenti di ingegneria o chiunque altro ami armeggiare con l’elettronica.
Sommario:
1. Interruttore automatico tramite password
Se ti sei mai chiesto se sia possibile controllare le linee elettriche tramite password, troverai questo progetto interessante. Utilizzando un microcontrollore 8051 (Intel MCS-51), è possibile impostare qualsiasi circuito in modo che il pulsante di accensione/spegnimento venga sostituito con una password inserita su una tastiera 4×4. In questo esempio, un modulo relè a quattro canali viene utilizzato per accendere e spegnere l’alimentazione ad alta tensione per quattro lampadine.
Il concetto dimostrato in questo progetto potrebbe rivelarsi un’ottima caratteristica di sicurezza per chiunque intraprenda lavori elettrici, come i professionisti che si occupano della manutenzione delle linee elettriche da una sottostazione; il lavoratore dovrebbe inserire una password per ciascuna linea per accendere e spegnere l’alimentazione, rendendo il processo molto più sicuro.
2. Inseguitore solare automatico
Un altro progetto hardware perfetto per gli studenti di ingegneria è questo inseguitore solare automatico. I pannelli solari ricevono la massima esposizione alla luce solare per alcune ore ogni giorno. Puoi costruire i tuoi inseguitori che seguono la direzione del sole dalla mattina alla sera per garantire che il tuo pannello riceva la massima radiazione tutto il giorno. Questo ingegnoso progetto funziona con una scheda microcontrollore Arduino Uno, un servo e alcuni resistori dipendenti dalla luce.
3. Controller automatico della luce della stanza
La possibilità di accendere o spegnere le luci senza pensare all’interruttore vero e proprio è piuttosto futuristica. Utilizzando un microcontrollore Arduino, un modulo relè da 5 V e sensori a ultrasuoni, puoi accendere automaticamente la luce quando qualcuno entra nella stanza. Tiene traccia del numero di persone presenti nella stanza, quindi se tutti se ne vanno, la luce viene spenta.
Oltre ad essere un progetto divertente per mettere alla prova le tue abilità, è una soluzione pratica per le persone che spesso dimenticano di spegnere le luci prima di dormire, per poi ritrovarsi poi a dover pagare bollette elettriche enormi. Se sei preoccupato di come le lampadine intelligenti possano mettere a rischio la tua rete domestica, questa idea di progetto elettronico fai-da-te è una buona alternativa.
4. Sistema di blocco wireless tramite OTP
Usare la stessa password per le tue serrature digitali non è il modo più sicuro per tenere lontani gli intrusi poiché devono catturarla solo una volta. Tuttavia, i sistemi OTP (one-time password) presentano una soluzione di sicurezza intelligente che elimina ogni password dopo l’uso.
Per creare questo progetto, sono necessari un microcontrollore Arduino Uno, un modulo Bluetooth HC-05, un servo e un PCB Veroboard. Il resto dei componenti sono le parti tipiche di un circuito che conoscerai da altri hack elettronici.
Affinché questo progetto elettronico funzioni in modo affidabile dal tuo telefono, dovrai programmare il microcontrollore e creare una semplice app Android nel Inventore dell’app del MIT. Ogni volta che devi aprire una porta protetta, ti verrà richiesto di inserire una password, che verrà immediatamente inviata al tuo telefono.
5. Automazione domestica basata su PC
Se trascorri molte ore sul tuo PC, probabilmente avrai desiderato poter automatizzare alcune faccende domestiche con semplici clic del mouse. Con un microcontroller 8051, circuiti integrati relè, PCB, LCD e IDE Keil μVision, puoi automatizzare la maggior parte degli apparecchi elettrici intorno a te.
Il sistema può essere ottimizzato in modo da poter monitorare lo stato di ogni componente connesso sul desktop. La configurazione ti farà risparmiare molto tempo perché potrai controllare un ventilatore, luci, telecamere di sicurezza e altre installazioni senza lasciare la scrivania.
6. Controllo dell’accesso alle porte basato su RFID
Mettere in sicurezza i tuoi locali è probabilmente una delle tue maggiori preoccupazioni ogni volta che devi uscire di casa la mattina, andare a fare commissioni o fare una vacanza. Per proteggere le tue porte, puoi utilizzare un microcontrollore 8051 abbinato a un sistema di gestione degli accessi RFID.
Uno degli aspetti più interessanti di un protocollo di questo tipo è che puoi concedere o negare le autorizzazioni di accesso mentre sei in movimento. È un altro ottimo progetto di elettronica per gli studenti di ingegneria perché questa tecnologia può essere trovata in molte applicazioni della vita reale. Potrebbe anche suggerire alcune soluzioni al problema di come gli RFID possono essere hackerati.
7. Progetto avanzato di accesso alle porte RFID
Credito immagine: The Backbenchers Fai da te /Youtube
Uno dei sistemi di accesso più sicuri che puoi installare sulle tue porte è l’RFID, che utilizza frequenze radio a breve distanza per identificare un tag o una tessera. Per realizzare questo progetto sono necessari tag RFID, un lettore, un ricetrasmettitore, un microcontrollore Arduino e alcune antenne. Al termine, il meccanismo ti consentirà di accedere alla tua casa o stanza scansionando le credenziali RFID di una carta o di un tag per una corrispondenza.
A differenza di un sistema con codice a barre, non è necessario estrarre la carta quando ti avvicini alla porta protetta poiché l’RFID funziona automaticamente per farti risparmiare tempo. Se volete provarlo, potete trovarlo completo Tutorial sul progetto RFID su YouTube.
8. Caricatore solare per cellulare
Ricaricare il tuo smartphone è probabilmente una delle routine più scomode ma necessarie della tua giornata. Un caricabatterie solare per cellulare può cambiare la situazione poiché può liberarti dal fastidio di competere con tutti per porte e cavi. Questo progetto utilizza un mini pannello solare da 6 V, un circuito step-up e un tipico caricabatterie per telefono.
Una volta predisposto tutto, è necessario posizionare il pannello in modo che sia esposto alla luce solare. Il vantaggio di avere un sistema così piccolo è che puoi sempre portarlo con te. Ad esempio, se un edificio blocca la luce del sole, puoi aggirarlo e continuare a caricare. Questo è un altro eccellente progetto elettronico per gli studenti, soprattutto quando le porte di ricarica sono molto richieste nelle scuole e nelle università.
9. Sistema di sicurezza basato sulle impronte digitali
Tenere sotto controllo i tuoi beni, che si tratti della casa, dell’attrezzatura o di altri oggetti, è uno dei modi più semplici per mantenere la calma indipendentemente da dove ti trovi. Un hack del sistema di sicurezza basato sulle impronte digitali può essere esattamente ciò di cui hai bisogno se non vuoi preoccuparti troppo della sicurezza delle tue cose.
Per proteggere porte e altri ingressi importanti, questo progetto utilizza un circuito microcontrollore Arduino abbinato a uno schermo LCD, un sensore di impronte digitali e alcuni motori. La cosa bella è che la porta si aprirà solo se l’impronta digitale scansionata corrisponde a quella memorizzata. Con il supporto multiutente, puoi persino aggiungere più impronte digitali per i tuoi cari.
10. Braccio robotico
Se hai mai pensato di creare un braccio robotico da utilizzare a casa o per mettere alla prova la tua creatività, questo trucco fa per te. Il progetto utilizza un microcontrollore Arduino e alcuni componenti in plastica stampati in 3D per costruire il braccio. Avrai anche bisogno di un’app Android personalizzata che fungerà da interfaccia con il microcontrollore.
Una volta completato, sarai in grado di controllare le articolazioni e la pinza del braccio del robot per raggiungere vari oggetti nella tua stanza. Il braccio robotico può essere programmato per consegnare determinate cose, come le bevande.
Puoi convertire i tuoi passi in una corrente elettrica capace di accendere una lampada o caricare una piccola batteria. Utilizzando un microcontrollore collegato a un circuito piezoelettrico e a un diodo, è possibile attivare ripetutamente la configurazione per creare energia elettrica. Questo trucco potrebbe essere combinato con un tapis roulant domestico per monitorare l’intensità del tuo allenamento tramite il diodo luminoso.
Se disponi dei componenti e degli strumenti necessari, che sono economici da acquistare su eBay, puoi completare quasi tutti questi progetti elettronici in meno di 24 ore. Ricorda, ogni hack su cui lavori migliora il tuo pensiero critico, la programmazione e le abilità pratiche, quindi questi sono i progetti hardware perfetti per gli studenti di ingegneria.