Dự Án Điện Tử DIY: 11 Ý Tưởng Sáng Tạo Cho Sinh Viên Kỹ Thuật

1. Thiết Bị Ngắt Mạch Bằng Mật Khẩu

Bạn có bao giờ tự hỏi liệu có thể điều khiển các đường dây điện bằng mật khẩu không? Dự án này sẽ rất thú vị cho bạn. Sử dụng vi điều khiển 8051 (Intel MCS-51), bạn có thể thiết lập bất kỳ mạch nào để nút bật/tắt được thay thế bằng mật khẩu nhập trên bàn phím 4×4. Trong ví dụ này, một mô-đun relay bốn kênh được sử dụng để bật/tắt nguồn điện áp cao cho bốn bóng đèn.

Khái niệm được thể hiện trong dự án này có thể là một tính năng an toàn tuyệt vời cho bất kỳ ai thực hiện công việc điện, chẳng hạn như các chuyên gia bảo trì đường dây điện từ trạm biến áp; người lao động sẽ cần nhập mật khẩu cho từng đường dây để bật/tắt nguồn điện, làm cho quá trình này an toàn hơn nhiều.

2. Hệ Thống Theo Dõi Mặt Trời Tự Động

Một dự án phần cứng khác hoàn hảo cho sinh viên kỹ thuật là hệ thống theo dõi mặt trời tự động này. Các tấm pin mặt trời chỉ nhận được ánh sáng tối đa trong vài giờ mỗi ngày. Bạn có thể tự xây dựng các thiết bị theo dõi để theo dõi hướng mặt trời từ sáng đến tối để đảm bảo tấm pin của bạn nhận được bức xạ tối đa cả ngày. Dự án thông minh này hoạt động với bảng vi điều khiển Arduino Uno, servo và một vài điện trở phụ thuộc vào ánh sáng.

3. Hệ Thống Điều Khiển Đèn Phòng Tự Động

Khả năng bật/tắt đèn mà không cần nghĩ đến công tắc thực sự rất hiện đại. Sử dụng vi điều khiển Arduino, mô-đun relay 5V và cảm biến siêu âm, bạn có thể tự động bật đèn khi có ai đó vào phòng. Nó theo dõi số lượng người trong phòng, vì vậy nếu tất cả mọi người rời đi, đèn sẽ tắt.

Ngoài việc là một dự án thú vị để thử thách kỹ năng của bạn, đây còn là một giải pháp thực tế cho những người thường xuyên quên tắt đèn trước khi đi ngủ, chỉ để sau đó phải đối mặt với hóa đơn điện khổng lồ. Nếu bạn lo lắng về cách bóng đèn thông minh có thể gây rủi ro cho mạng gia đình của bạn, ý tưởng dự án điện tử DIY này là một lựa chọn thay thế tốt.

4. Hệ Thống Khóa Không Dây Qua Mật Khẩu Một Lần (OTP)

Sử dụng cùng một mật khẩu cho khóa kỹ thuật số của bạn không phải là cách bảo mật nhất để ngăn chặn kẻ xâm nhập vì họ chỉ cần thu thập nó một lần. Tuy nhiên, các hệ thống OTP (mật khẩu một lần) mang lại một giải pháp bảo mật thông minh mà loại bỏ mật khẩu sau mỗi lần sử dụng.

Để tạo ra dự án này, bạn cần vi điều khiển Arduino Uno, mô-đun Bluetooth HC-05, servo và PCB Veroboard. Các thành phần còn lại là các phần điển hình của mạch mà bạn sẽ quen thuộc từ các hack điện tử khác.

Để dự án điện tử này hoạt động đáng tin cậy từ điện thoại của bạn, bạn sẽ cần lập trình vi điều khiển và tạo một ứng dụng Android đơn giản trong MIT App Inventor. Bất cứ khi nào bạn cần mở cửa an toàn, bạn sẽ được yêu cầu nhập mật khẩu, sau đó sẽ được gửi ngay lập tức đến điện thoại của bạn.

5. Tự Động Hóa Gia Đình Dựa Trên PC

Nếu bạn dành nhiều giờ trên PC, bạn có lẽ đã từng mong muốn có thể tự động hóa một số công việc nhà thông qua các cú nhấp chuột đơn giản. Với vi điều khiển 8051, IC relay, PCB, màn hình LCD và Keil μVision IDE, bạn có thể tự động hóa hầu hết các thiết bị điện xung quanh bạn.

Hệ thống có thể được điều chỉnh để bạn có thể theo dõi trạng thái của mọi thành phần kết nối trên máy tính để bàn. Thiết lập này sẽ tiết kiệm cho bạn rất nhiều thời gian vì bạn có thể điều khiển quạt, đèn, camera an ninh và các thiết bị khác mà không cần rời khỏi bàn làm việc.

6. Hệ Thống Kiểm Soát Truy Cập Cửa Dựa Trên RFID

Đảm bảo an toàn cho tài sản của bạn có lẽ là một trong những mối quan tâm lớn nhất của bạn mỗi khi bạn cần rời khỏi nhà vào buổi sáng, đi làm việc, hoặc đi nghỉ. Để bảo vệ cửa của bạn, bạn có thể sử dụng vi điều khiển 8051 kết hợp với hệ thống quản lý truy cập RFID.

Một trong những khía cạnh tuyệt vời nhất của giao thức này là bạn có thể cấp hoặc từ chối quyền truy cập khi đang di chuyển. Đây là một dự án điện tử tuyệt vời khác cho sinh viên kỹ thuật vì công nghệ này có thể được tìm thấy trong nhiều ứng dụng thực tế. Nó thậm chí có thể gợi ý một số giải pháp cho vấn đề cách RFID có thể bị hack.

7. Dự Án Kiểm Soát Truy Cập Cửa RFID Nâng Cao

Mạch cho dự án kiểm soát truy cập cửa RFID
Hình ảnh: The Backbenchers Diy/YouTube

Một trong những hệ thống truy cập an toàn nhất mà bạn có thể lắp đặt trên cửa là RFID, sử dụng tần số vô tuyến ở khoảng cách ngắn để nhận diện thẻ hoặc thẻ. Để thiết lập dự án này, bạn cần thẻ RFID, đầu đọc, bộ thu phát, vi điều khiển Arduino và một số ăng-ten. Sau khi hoàn thành, cơ chế sẽ cho phép bạn truy cập vào nhà hoặc phòng bằng cách quét thông tin RFID của thẻ hoặc thẻ để tìm kiếm sự khớp.

Không giống như hệ thống mã vạch, bạn không cần phải lấy thẻ ra khi bạn đến gần cửa an toàn vì RFID hoạt động tự động để tiết kiệm thời gian cho bạn. Nếu bạn muốn thử, bạn có thể tìm thấy hướng dẫn hoàn chỉnh về dự án RFID trên YouTube.

8. Bộ Sạc Điện Thoại Di Động Bằng Năng Lượng Mặt Trời

Sạc điện thoại thông minh của bạn có lẽ là một trong những thói quen bất tiện nhưng cần thiết trong ngày của bạn. Một bộ sạc điện thoại di động bằng năng lượng mặt trời có thể thay đổi điều này vì nó có thể giải phóng bạn khỏi việc phải cạnh tranh với mọi người về cổng và cáp. Dự án này sử dụng tấm pin mặt trời mini 6V, mạch tăng áp và bộ sạc điện thoại điển hình.

Sau khi mọi thứ được thiết lập, bạn cần đặt tấm pin để nó được tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Lợi ích của việc có một hệ thống nhỏ gọn như vậy là bạn luôn có thể mang theo nó. Ví dụ, nếu một tòa nhà che khuất mặt trời, bạn có thể đi vòng quanh nó và tiếp tục sạc. Đây là một dự án điện tử tuyệt vời khác cho sinh viên, đặc biệt khi các cổng sạc đang trong tình trạng khan hiếm ở trường học và đại học.

9. Hệ Thống Bảo Mật Dựa Trên Dấu Vân Tay

Giữ gìn tài sản của bạn, dù là nhà cửa, thiết bị hay các vật dụng khác, là một trong những cách dễ nhất để bạn luôn bình tĩnh bất kể bạn ở đâu. Một hệ thống bảo mật dựa trên dấu vân tay có thể là chính xác những gì bạn cần nếu bạn không muốn lo lắng quá nhiều về sự an toàn của đồ đạc của mình.

Để bảo vệ cửa và các lối vào quan trọng khác, dự án này sử dụng mạch vi điều khiển Arduino kết hợp với màn hình LCD, cảm biến dấu vân tay và một vài động cơ. Điều thú vị về nó là cửa chỉ mở khi dấu vân tay được quét khớp với bất kỳ dấu vân tay nào đã được lưu trữ. Với hỗ trợ nhiều người dùng, bạn thậm chí có thể thêm nhiều dấu vân tay cho những người thân yêu của mình.

10. Cánh Tay Robot

Nếu bạn đã từng nghĩ về việc tạo ra một cánh tay robot để sử dụng tại nhà hoặc là một bài kiểm tra sáng tạo của bạn, hack này là dành cho bạn. Dự án sử dụng vi điều khiển Arduino và một vài thành phần nhựa in 3D để xây dựng cánh tay. Bạn cũng cần một ứng dụng Android tùy chỉnh sẽ hoạt động như giao diện với vi điều khiển.

Sau khi hoàn thành, bạn sẽ có thể điều khiển các khớp và kẹp của cánh tay robot để với tới các vật phẩm trong phòng của bạn. Cánh tay robot có thể được lập trình để chuyển giao các vật phẩm nhất định, chẳng hạn như đồ uống.