Школьная система хранения гаджетов

Актуальность

Актуальность проекта заключается в ограничении использования гаджетов школьниками во время занятий для повышения уровня внимания и сосредоточенности на уроках.

Цель

Целью проекта является создание школьной камеры хранения, в которой учащиеся могут оставлять свои мобильные гаджеты, не боясь потерять их.

Задачи

1. Выбор микроконтроллера и компонентов.
2. Создание схемы взаимодействия микроконтроллера Ардуино и компонентов.
3. Разработка аппаратной и программной части сервера.
4. Сборка и монтаж элементов.
5. Написание и отладка кода.
6. Анализ рынка готовых аналогов.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Микроконтроллер Arduino UNO
• Одноплатный компьютер Raspberry Pi 4
• Сенсорный дисплей Nextion Discovery 3,5
• Электронный замок 5v
• Rfid Модуль rc522
• Блок питания
• Корпус – фанера 3 мм
• Пластиковые элементы – ABS
• 3D-принтер
• Станок лазерной резки

Описание

Этапы работы

Выбор микроконтроллера и компонентов

Проанализировав имеющиеся микроконтроллеры, автор выбрал Arduino Uno, а для обращения к базе данных и работе всех ячеек был выбран одноплатный компьютер Raspberry Pi 4.

Создание принципиальных схем

Для создания электрических схем использовалось ПО Fritzing.

Описание монтажа элементов

1. С помощью дрели и лобзика автор сделал все отверстия для компонентов в заранее размеченных местах.
2. С лицевой стороны двери была установлена цифровая клавиатура для ввода пароля и RFID-модуль.
3. С обратной стороны двери был закреплён экран.
4. После проведённой коммутации на заднюю обратную сторону двери был установлен микроконтроллер.
5. Для защиты электронной начинки на 3D-принтере был распечатан защитный кожух с техническими отверстиями.
6. Установлен и отлажен замок.
7. Установлена система питания.

Написание и отладка кода

Была разработана блок-схема, алгоритм работы школьной камеры хранения. По этой схеме был разработан программный код, проведены тестирование и отладка.

Результаты работы/выводы

1. Создана электрическая схема и принципиальная схема продукта.
2. По схемам подобраны электронные компоненты и собран работающий прототип.
3. Разработан прототип корпуса для ячейки, на базе которого размещены электронные компоненты.
4. Разработана серверная часть управления модулями ячеек на базе микрокомпьютера Raspberry Pi 4.
5. Написан набор серверных скриптов для работы с MySql и подключён к Arduino.

Перспективы использования результатов работы

Следующим шагом работы будет внедрение системы хранения в школе, где учится автор.

Мнение автора

Этим проектом я занимаюсь уже второй год. За это время было внесено огромное количество изменений и доработок. Благодаря этому проекту мне приходится постоянно развиваться и изучать что-то новое. Применять как знания, полученные на уроках, так и знания из дополнительных источников.

Я очень рад что участвую в проекте «Инженерный класс в московской школе». Это огромный пласт знаний, который помогает идти вперёд.