セキュリティシステムやその他のニッチな電子機器の価格をチェックしたことがあるなら、それらが安くないことはご存知でしょう。しかし、ほんの一握りのツール、電子回路、マイクロコントローラー、基本的なコンピュータースキルがあれば、これらの機器のほとんどを作成できることをご存知でしたか?
工学部の学生や電子機器のいじりが好きな人にとって完璧なハードウェアプロジェクトとなる、簡単で革新的なアイデアのリストをまとめました。
1.パスワードを使用した回路ブレーカー
パスワードを使用して電気系統を制御することが可能かどうか疑問に思ったことがあるなら、このプロジェクトは興味深いでしょう。8051マイクロコントローラー(Intel MCS-51)を使用すると、4x4のキーパッドに入力したパスワードでオン/オフボタンを置き換えるように回路を設定できます。この例では、4チャンネルリレーモジュールを使用して、4つの電球のより高い電圧の電力をオンとオフに切り替えます。
このプロジェクトで実証されたコンセプトは、変電所から送電線を保守する専門家など、電気作業を行う人にとって優れた安全機能となる可能性があります。作業者は、各回線の電源をオンとオフにするためにパスワードを入力する必要があり、プロセスをより安全にします。
2.自動ソーラートラッカー
工学部の学生に最適なもう1つのハードウェアプロジェクトは、この自動ソーラートラッカーです。ソーラーパネルは、毎日数時間だけ太陽光に最大限にさらされます。パネルが1日中最大の放射を受けるように、朝から夕方まで太陽の方向を追跡する独自のトラッカーを構築できます。この独創的なプロジェクトは、Arduino Unoマイクロコントローラーボード、サーボ、およびいくつかの光依存抵抗で作動します。
3.自動ルームライトコントローラー
実際のスイッチについて考えずに電気をオンまたはオフにする機能は、かなり未来的なものです。Arduinoマイクロコントローラー、5Vリレーモジュール、超音波センサーを使用すると、誰かが部屋に入ると自動的にライトをオンにすることができます。部屋にいる人の数を追跡するため、全員が出るとライトがオフになります。
スキルをテストするための楽しいプロジェクトであるだけでなく、寝る前に電気を消すのを頻繁に忘れて後で巨額の電気代を請求される人にとっては実用的な解決策です。スマート電球がホームネットワークを危険にさらす可能性を心配している場合、このDIY電子機器プロジェクトのアイデアは良い代替手段です。
4.OTPによるワイヤレスロックシステム
デジタルロックに同じパスワードを使用することは、侵入者を遠ざけるための最も安全な方法ではありません。侵入者は一度パスワードを取得するだけで済むからです。ただし、ワンタイムパスワード(OTP)システムは、使用後にすべてのパスワードを破棄するスマートなセキュリティソリューションを提供します。
このプロジェクトを作成するには、Arduino Unoマイクロコントローラー、HC-05 Bluetoothモジュール、サーボ、ベロボードPCBが必要です。他のコンポーネントは、他の電子機器のハックからよく知っている回路の一般的な部分です。
この電子機器プロジェクトを電話から確実に機能させるには、マイクロコントローラーをプログラムし、MIT App Inventorで簡単なAndroidアプリを作成する必要があります。安全なドアを開く必要があるときはいつでも、パスワードの入力を求められ、パスワードはすぐに電話に送信されます。
5.PCベースのホームオートメーション
PCで長時間過ごしている場合、簡単なマウスのクリックで家の周りの特定の家事を自動化できればよいと思ったことがあるでしょう。8051マイクロコントローラー、リレーIC、PCB、LCD、Keil μVision IDEを使用すると、周囲のほとんどの電気機器を自動化できます。
システムを調整して、デスクトップ上の接続されたすべてのコンポーネントのステータスを監視できます。この設定により、机から離れることなく、扇風機、照明、防犯カメラ、その他の設備を制御できるため、多くの時間を節約できます。
6.RFIDベースのドアアクセス制御
朝家を離れたり、用事を済ませたり、休暇を取ったりするときはいつでも、敷地を保護することはおそらく最大の懸念事項の1つでしょう。ドアを保護するには、RFIDアクセス管理システムと組み合わせた8051マイクロコントローラーを使用できます。
このようなプロトコルの最もクールな側面の1つは、外出先でアクセス許可を許可または拒否できることです。このテクノロジーは多くの実際のアプリケーションで見られるため、工学部の学生にとってもう1つの優れた電子機器プロジェクトです。RFIDがどのようにハッキングされるかという問題に対するいくつかの解決策を促すことさえあるかもしれません。
7.高度なRFIDドアアクセスプロジェクト
ドアに取り付けることができる最も安全なアクセスシステムの1つはRFIDで、近距離で電波を使用してタグまたはカードを識別します。このプロジェクトを設定するには、RFIDタグ、リーダー、トランシーバー、Arduinoマイクロコントローラー、およびいくつかのアンテナが必要です。完了すると、このメカニズムにより、カードまたはタグのRFID認証情報をスキャンして一致させることで、家や部屋にアクセスできます。
バーコードシステムとは異なり、RFIDは自動的に動作するため、安全なドアに近づくとカードを取り出す必要はありません。試してみたい場合は、YouTubeで完全なRFIDプロジェクトチュートリアルを見つけることができます。
8.ソーラー携帯電話充電器
スマートフォンの充電は、おそらく1日に最も不便なルーチンですが、必要なものです。ソーラー携帯電話充電器は、ポートとケーブルをめぐって誰もと競争する面倒から解放してくれるので、この状況を変えることができます。このプロジェクトでは、6Vミニソーラーパネル、昇圧回路、および一般的な電話充電器を使用します。
すべてが設定されたら、パネルを日光にさらすように配置する必要があります。このような小さなシステムの利点は、いつでも持ち運べることです。たとえば、建物が太陽を遮っている場合は、その周りを移動して充電を続けることができます。これは、学校や大学で充電ポートの需要が高い学生にとって、もう1つの優れた電子機器プロジェクトです。
9.指紋ベースのセキュリティシステム
家、機器、その他のアイテムなど、自分の所有物を把握することは、どこにいても落ち着いていられる最も簡単な方法の1つです。指紋ベースのセキュリティシステムのハックは、持ち物の安全についてあまり心配したくない場合にまさに必要なものです。
ドアやその他の重要な入り口を保護するために、このプロジェクトでは、Arduinoマイクロコントローラー回路をLCDスクリーン、指紋センサー、およびいくつかのモーターとペアリングしています。クールなのは、スキャンされた指紋が保存された指紋のいずれかと一致した場合にのみドアが開くことです。マルチユーザーサポートにより、愛する人の指紋を追加することもできます。
10.ロボットアーム
自宅で使用したり、創造性をテストしたりするためのロボットアームの作成を考えたことがあるなら、このハックはあなたにぴったりです。このプロジェクトでは、Arduinoマイクロコントローラーと3Dプリントされたプラスチックコンポーネントを使用してアームを構築します。マイクロコントローラーとのインターフェイスとして機能するカスタムAndroidアプリも必要です。
完了すると、ロボットアームのジョイントとグリッパーを制御して、部屋内のさまざまなアイテムに届くようになります。ロボットアームは、飲み物などの特定のものを手渡すようにプログラムできます。
11.足音による発電
足音を、ランプを点灯させたり、小さなバッテリーを充電したりできる電流に変換できます。圧電回路とダイオードに取り付けられたマイクロコントローラーを使用して、セットアップを繰り返し踏むと電力が生成されます。このハックは、家庭用トレッドミルと組み合わせて、発光ダイオードによってワークアウトの強度を監視できます。
必要なコンポーネントとツールがあれば、eBayで安く手に入れることができます。これらの電子機器プロジェクトのほとんどは24時間以内に完了できます。取り組むハックごとに、批判的思考、プログラミング、実践的なスキルが向上します。したがって、これらは工学部の学生にとって完璧なハードウェアプロジェクトです。
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