این پروژه های الکترونیکی برای دانش آموزانی که به دنبال راهی برای توسعه مهارت های خود هستند ایده آل است.
اگر قیمت سیستم‌های امنیتی مختلف و سایر دستگاه‌های الکترونیکی خاص را در سایت‌های خرید آنلاین مانند آمازون بررسی کرده باشید، می‌دانید که ارزان نیستند. اما آیا می‌دانستید که می‌توانید بیشتر این دستگاه‌ها را تنها با تعداد انگشت شماری ابزار، مدارهای الکترونیکی، یک میکروکنترلر و مهارت‌های اولیه رایانه ایجاد کنید؟
در اینجا 11 ایده آسان و نوآورانه وجود دارد که پروژه های سخت افزاری عالی برای دانشجویان مهندسی هستند.
1. مدار شکن با استفاده از رمز عبور
اگر تا به حال به این فکر کرده اید که آیا می توان خطوط برق را با استفاده از رمز عبور کنترل کرد، این پروژه برای شما بسیار جالب خواهد بود. با استفاده از یک میکروکنترلر 8051، می توانید هر مداری را به گونه ای تنظیم کنید که دکمه روشن/خاموش با یک رمز عبور جایگزین شود.
این هک می تواند یک ویژگی ایمنی عالی باشد اگر می خواهید تعمیر و نگهداری الکتریکی را در مداری که کل خانه را تغذیه می کند انجام دهید. داشتن رمز عبور متفاوت برای هر مدار اصلی می تواند پروژه را ایمن تر کند.
2. ردیاب خورشیدی خودکار
یکی دیگر از پروژه های سخت افزاری مناسب برای دانشجویان مهندسی، این ردیاب خورشیدی خودکار است. پنل های خورشیدی هر روز برای چند ساعت حداکثر در معرض اشعه خورشید قرار می گیرند. شما می توانید ردیاب های خود را بسازید که از صبح تا عصر جهت خورشید را دنبال می کنند تا اطمینان حاصل شود که پانل شما حداکثر تابش را در طول روز دریافت می کند. این پروژه مبتکرانه از Arduino UNO، سروو و چند مقاومت وابسته به نور برای کار استفاده می کند.
3. کنترل کننده نور اتاق خودکار
توانایی روشن یا خاموش کردن چراغ ها بدون فکر کردن به سوئیچ واقعی کاملاً آینده نگر است. با استفاده از یک برد توسعه 8051، یک ماژول رله 5 ولت و یک میکروکنترلر، می توانید کل سیستم روشنایی خانه خود را خودکار کنید. اگر می خواهید خلاقیت خود را با دستگاه های الکترونیکی اولیه آزمایش کنید، راه اندازی ایده آل است.
با این حال، این یک راه حل عملی برای افرادی است که اغلب فراموش می کنند قبل از خواب چراغ های خود را خاموش کنند، اما بعداً با قبض های هنگفت برق مواجه می شوند. اگر نگران این هستید که چگونه لامپ های هوشمند می توانند شبکه خانگی شما را در معرض خطر قرار دهند، این ایده پروژه الکترونیکی جایگزین خوبی است.
4. سیستم قفل بی سیم از طریق OTP
استفاده از رمز عبور یکسان برای قفل های دیجیتالی شما امن ترین راه برای دور نگه داشتن مزاحمان نیست زیرا آنها فقط یک بار باید آن را ضبط کنند. با این حال، سیستم‌های OTP (گذرواژه‌های یک‌بار مصرف) یک راه‌حل امنیتی هوشمند ارائه می‌کنند که هر رمز عبور را کنار می‌گذارد.
برای ایجاد این پروژه به Arduino Uno، بلوتوث HC-05، موتور سروو و PCB Veroboard نیاز دارید. بقیه اجزاء قطعات معمولی یک مدار هستند که از هک های الکترونیکی با آنها آشنا هستید.
برای اینکه این پروژه الکترونیکی به طور قابل اعتماد از تلفن شما کار کند، باید میکروکنترلر را برنامه ریزی کنید و یک برنامه اندرویدی ساده در MIT App Inventor آنلاین ایجاد کنید. هر بار که نیاز به باز کردن درب ایمن دارید، از شما خواسته می شود رمز عبوری را وارد کنید که فوراً به تلفن شما ارسال می شود.
5. اتوماسیون خانگی مبتنی بر کامپیوتر
اگر ساعت‌های زیادی را روی رایانه شخصی خود می‌گذرانید، احتمالاً آرزو کرده‌اید که کاش می‌توانستید کارهای خاصی را در خانه با کلیک ساده ماوس به طور خودکار انجام دهید. با میکروکنترلر، آی سی های رله، PCB و Vision IDE، می توانید اکثر لوازم الکتریکی اطراف خود را خودکار کنید.
سیستم را می توان به گونه ای تغییر داد که بتوانید وضعیت هر جزء متصل را روی دسکتاپ نظارت کنید. این راه‌اندازی در زمان شما صرفه‌جویی می‌کند، زیرا می‌توانید بدون ترک میز، پنکه، چراغ‌ها، دوربین‌های امنیتی و سایر تاسیسات را کنترل کنید.
6. کنترل دسترسی درب مبتنی بر RFID
ایمن کردن محل خود احتمالاً یکی از بزرگترین دغدغه های شما در هر زمان که نیاز دارید صبح از خانه خارج شوید، به انجام وظایف خود بروید یا به تعطیلات بروید. شما می توانید از یک میکروکنترلر آردوینو همراه با سیستم مدیریت دسترسی RFID برای ایمن سازی درهای خود استفاده کنید.
یکی از جالب ترین جنبه های چنین پروتکلی این است که می توانید مجوزهای دسترسی را در حال حرکت اعطا یا رد کنید. این یکی دیگر از پروژه های الکترونیک عالی برای دانشجویان مهندسی است زیرا می توانید این فناوری را در بسیاری از برنامه های کاربردی واقعی پیدا کنید. حتی ممکن است راه‌حل‌هایی را برای مشکل نحوه هک کردن RFIDها ارائه دهد.
7. پروژه دسترسی به درب پیشرفته RFID
یکی از امن ترین سیستم های دسترسی که می توانید بر روی درب های خود نصب کنید RFID است زیرا به جای امواج محلی از فرکانس های رادیویی استفاده می کند. برای راه اندازی این پروژه به تگ های RFID، یک خواننده، یک فرستنده گیرنده و چند آنتن نیاز دارید. پس از تکمیل، این مکانیسم به شما امکان می دهد با اسکن اعتبار RFID برای یک مسابقه، به خانه یا اتاق خود دسترسی پیدا کنید.
برخلاف سیستم بارکد، پس از نزدیک شدن به در ایمن، نیازی به بیرون کشیدن کارت ندارید زیرا RFID به طور خودکار کار می کند تا در وقت شما صرفه جویی کند. اگر می‌خواهید خودتان این کار را انجام دهید، می‌توانید آموزش کامل پروژه RFID را در YouTube پیدا کنید.
8. شارژر تلفن همراه خورشیدی
شارژ گوشی هوشمند احتمالا یکی از ناخوشایندترین اما ضروری ترین کارهای روزمره شماست. شارژر خورشیدی تلفن همراه می تواند این را تغییر دهد زیرا می تواند شما را از دردسر رقابت با همه برای پورت ها و کابل ها رها کند. این پروژه از یک مینی پنل خورشیدی 6 ولت، یک مدار افزایش دهنده و یک شارژر تلفن معمولی استفاده می کند.
هنگامی که همه چیز تنظیم شد، فقط باید پانل را طوری قرار دهید که در معرض اشعه های خورشید باشد. مزیت داشتن چنین سیستم کوچکی این است که همیشه می توانید آن را حمل کنید. برای مثال، اگر ساختمانی جلوی خورشید را بگیرد، می‌توانید دور آن بچرخید و به شارژ کردن ادامه دهید. این یکی دیگر از پروژه های الکترونیکی عالی برای دانش آموزان است، به خصوص زمانی که پورت های شارژ در مدارس و دانشگاه ها تقاضای زیادی دارند.
9. سیستم امنیتی مبتنی بر اثر انگشت
کنترل دارایی‌هایتان، خواه خانه، تجهیزات یا سایر اقلام، یکی از ساده‌ترین راه‌ها برای حفظ آرامش بدون توجه به جایی است که هستید. هک سیستم امنیتی مبتنی بر اثر انگشت می تواند دقیقاً همان چیزی باشد که شما نیاز دارید اگر نمی خواهید بیش از حد نگران ایمنی وسایل خود باشید.
برای درها و سایر ورودی های مهم، این پروژه از یک مدار میکروکنترلر ATmega 32 جفت شده با نمایشگر LCD، حسگر اثر انگشت و چند موتور استفاده می کند. نکته جالب این است که درب تنها زمانی باز می شود که اثر انگشت اسکن شده با هر یک از موارد ذخیره شده مطابقت داشته باشد. با پشتیبانی چند کاربره، حتی می توانید اثر انگشت بیشتری برای عزیزان خود اضافه کنید.
10. بازوی رباتیک
اگر تا به حال به ایجاد یک بازوی رباتیک برای استفاده در خانه یا آزمایش خلاقیت خود فکر کرده اید، این هک برای شما مناسب است. این پروژه از یک میکروکنترلر آردوینو و چند قطعه پلاستیکی پرینت سه بعدی استفاده می کند. همچنین به یک برنامه اندروید سفارشی نیاز دارید که به عنوان رابط با میکروکنترلر عمل کند.
پس از تکمیل، می‌توانید محور بازوی ربات را کنترل کنید تا به وسایل مختلف اتاقتان برسید. بازوی ربات را می توان طوری برنامه ریزی کرد که چیزهای خاصی مانند نوشیدنی ها را تحویل دهد.
11. تولید برق از طریق پا
می توانید رد پای خود را به جریان الکتریکی تبدیل کنید که قادر به روشن کردن یک لامپ یا شارژ یک باتری کوچک است. با استفاده از یک میکروکنترلر متصل به یک مدار پیزو و یک دیود، می‌توانید بارها و بارها بر روی تنظیمات برای ایجاد برق قدم بگذارید.
این هک را می توان با یک تردمیل خانگی ترکیب کرد تا بتوانید شدت تمرین خود را با دیود درخشان کنترل کنید.
از سخت افزار قدیمی استفاده کنید
اگر قطعات و ابزار لازم را داشته باشید، می توانید تقریباً تمام این پروژه های الکترونیکی را در کمتر از 24 ساعت به پایان برسانید. خوشبختانه، می‌توانید منابع را با قیمت ارزان در eBay پیدا کنید، بنابراین امتحان کردن این ایده‌های نوآورانه برای پروژه‌های الکترونیک دشوار نخواهد بود.
به یاد داشته باشید، هر هکی که روی آن کار می کنید، تفکر انتقادی، برنامه نویسی و مهارت های عملی شما را بهبود می بخشد، بنابراین این پروژه های سخت افزاری عالی برای دانشجویان مهندسی هستند.