Martin Pieterse

Ich würde mich selbst als Hobbyelektronik bezeichnen, von großen bis zu kleinen Projekten. Technische Probleme zu lösen oder sie mit Elektronik zu vereinfachen, gefällt mir. Vor kurzem habe ich angefangen, mein eigenes Motorrad zu bauen. Das Tolle daran, ein Motorrad von Grund auf neu zu bauen, ist, dass Sie sich solche Dinge einfallen lassen und anwenden.

Schlüsselloses Einstiegsmotorrad

Wer möchte eine Handvoll verschiedener Schlüssel bei sich haben? Ich, sicherlich nicht. Beim Bau meines Custom-Motorrads stellte ich schnell fest, dass ich den Zündschalter gerne weglassen würde. Mit meinen durchschnittlichen Elektronikkenntnissen begann ich im Internet zu recherchieren. Bald stieß ich auf den Arduino, einen programmierbaren Mini-Computer. Der Rest der Elektronikmodule bestand aus einem NFC-RFID-Modul, einem bistabilen Relais und einem einstellbaren Abwärtswandler. Online fand ich mehrere Arduino-Codes nur für andere Anwendungen. Durch Zusammenführen hatte ich schnell den richtigen Arduino-Code. Genug Elemente, um eine Wegfahrsperre für mein Motorrad zu bauen.

Projekt

Schwierigkeitsgrad: mittel 
Zeit: 1 Stunde 

Anforderungen: 

Extra:

 

Projektbestandteile für das Schlüssellose Motorrad
Projektbestandteile


Die 12-Volt-Batterie des Motors hat unterschiedliche Spannungen, der Abwärtswandler LM2596 sorgt für eine stabile Spannung, damit das Arduino keine Stromprobleme hat. Der LM2596 ist einstellbar. Ein Multimeter ist nützlich, um sicherzustellen, dass Ihr 5-Volt-Arduino wirklich 5 Volt erhält.

*Tipp: Bestellen Sie ein paar extra, Sie werden wahrscheinlich nicht der erste sein, der ein paar kurzschließt.

Spannungsmessung mit einer Batterie und dem Arduino
Spannungsmessung

Nachdem Sie diese angepasst haben, können Sie alle Module 1 zu 1 gemäß der folgenden Abbildung anschließen.

Für die Verkabelung können Sie auch ein Internetkabel (UTP) verwenden, das 8 kleine Kabel enthält.

Schaltplan für das gesamte Projekt des Motorrads
Schaltplan

Sie verwenden ein bistabiles Relais anstelle eines normalen Relais, da ein bistabiles Relais in der Position bleibt, in der es geschaltet ist, auch wenn es nicht erregt ist. Nur dieser Relaistyp kann nicht viel Strom verarbeiten, daher lasse ich das Relais ein Relais schalten, das noch mehr Strom verarbeiten kann.

Bistabiles Signalrelais
Bistabiles Signalrelais
Relais-Modul
Relais-Modul

Das NFC-Modul stellt sicher, dass die UID-Nummer (eindeutige Kennung) der RFID-Karte gelesen wird. Die UID-Nummer muss als MAC-Adresse für einen Computer angesehen werden.

Ich habe den Arduino Mini Pro selbst gewählt, ich habe ihn wegen seiner Größe gewählt. Ein anderes Arduino ist auch gut genug für dieses Projekt. Bitte beachten Sie, dass Sie für den Arduino Mini Pro einen zusätzlichen FT232 USB-zu-Seriell-TTL-Adapter benötigen, um den Arduino zu programmieren. Dies ist bei einem Arduino Nano nicht erforderlich.

Arduino Mini Pro mit FT232 USB-zu-Seriell-TTL-Adapter
Arduino Mini Pro mit FT232 USB-zu-Seriell-TTL-Adapter
Blaues Kabel
Kabel
Arduino Nano
Arduino Nano

Nachdem Sie alles gemäß dem Schema verbunden haben, können Sie das Arduino programmieren.

* Beachten Sie, dass Sie den LM2596 noch nicht an den Akku anschließen. Dies wird später erfolgen.

Der Arduino-Code ist ziemlich einfach. Wenn Sie Ihre RFID-Karte über dem NFC-Modul halten, prüft der Arduino, ob die RFID-Karte autorisiert ist. In diesem Fall wird das Relais eingeschaltet (ON) und bleibt in dieser Position. Wenn Sie Ihre Karte dann erneut lesen lassen, werden die Relais wieder ausgeschaltet. Dieser Vorgang wird wiederholt, solange Sie die Karte erneut lesen lassen. Wenn jemand anderes eine Karte mit der falschen UID-Nummer lesen lässt, wird diese abgelehnt. All dies kann im seriellen Monitor überprüft werden.

Screenshot: Code – RFID-Karte autorisieren
Code – RFID-Karte autorisieren

Sie können auch mehrere RFID-Karten im Code aktivieren, sodass Sie immer eine Ersatz-RIFD-Karte haben.

Screenshot: Code – Ersatz-RIFD-Karte aktivieren
Code – Ersatz-RIFD-Karte aktivieren

Gleichzeitig können Sie alles auf dem seriellen Monitor anzeigen und prüfen, ob alles funktioniert. Kopieren Sie den Code, fügen Sie ihn in die Arduino IDE ein und stellen Sie sicher, dass der FT232 mit dem Arduino Mini Pro verbunden ist. Oder dass Ihr Arduino Nano an einen USB-Anschluss Ihres Laptops angeschlossen ist. Der FT232 wird nur für den Arduino Pro benötigt, der Nano kann direkt an den Laptop angeschlossen werden. Sie können den Code dann auf das Arduino Mini Pro / Nano hochladen. Wenn dies erfolgreich ist, lassen Sie den FT232 mit dem Arduino und dem Laptop verbunden.

Der Code wird in der kompletten Fassung als Download bereitgestellt:

Öffnen Sie den seriellen Monitor. Anschließend können Sie testen, ob das NFC-Modul funktioniert, indem Sie eine RFID-Karte lesen lassen. Sie können jetzt auf dem seriellen Monitor sehen, wie Ihre UID-Nummer lautet. Ändern Sie Ihren ursprünglichen Arduino-Code, jetzt die UID-Nummer Ihrer RFID-Karte. Laden Sie dann erneut hoch und überprüfen Sie den seriellen Monitor, um festzustellen, ob Ihre Karte diesmal autorisiert ist.

Wir trennen jetzt den FT232 und das USB-Kabel und verbinden den LM2596 mit der Batterie.

Lassen Sie nun Ihre Karte erneut lesen und achten Sie auf die Relaisumschaltung. Wiederholen Sie diesen Vorgang und hören Sie erneut zu, wenn Sie das Relais schalten hören.

Sie können dies auch messen, indem Sie das Multimeter auf Widerstand stellen und es am Ausgang des Relais, an NO und am COM aufhängen.

Das System ist jetzt betriebsbereit. Ich selbst habe ein Gehäuse für die Module gedruckt. Die Zeichnungen, die ich in Autodesk Fusion 360 erstellt habe, können kostenlos verwendet werden und es gibt viele Optionen. Die STL-Dateien sind auch enthalten, wenn Sie einen 3D-Drucker haben.

Vier Vorlagen des 3D-Druck Gehäuses für das schlüssellose Einstiegesmotorrad
3D-Druck Vorlagen Gehäuse

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