スマートロックを自作する

前々から欲しいと思っていたスマートロックを自作してみたので記事にしておく。完成形はこんな感じ。

拡大図はこんな感じ。

機構について

筆者のへやの環境ではもともとドアの鍵がなかったため、1000円くらいのドアロックを購入している。ドアの幅的に横に取り付けるのは難しかったため、ドアノブが直接動かないような機構にしている。

サーボモーターの固定の方法についてはこちらの記事を参考にした。クリップで固定することでサーボモーターからの力を伝わりやすくしている。

この鍵を開ける方法としてスマートフォンをNFCタグに近づけることで作動するようにしている。また、iphoneのショートカットアプリ上からも起動できるようにしている。iPhoneからラズパイに接続する方法はこちらの記事を参考にしていただきたい。

準備したもの

Raspberry Pi 3 model a + 

もともとラズパイ２を使っていたもののLANのケーブルが邪魔になりそうなので、無線でSSH接続ができるラズパイ３を使用している。a+,b+があるが、USBポートの多いb+をおすすめする。Amazonで5000~6000円程度で買える。もちろん、起動に必要なSDカードや電源等も別で用意する必要がある。

Arduinoのほうが安く簡単に作れるかもしれない。今回はRaspberry piのプログラムの汎用性や、インターネット接続、他の機構への応用のしやすさの点からRaspberry Piを使用した。

ドアロック

Sayayoドアロック引き戸 回転式ボルトラッチというもの。回すのに少し力がいるため、力強いサーボモーターが必要である。安かったため仕方がないが、ネジを強く締めすぎると回せなくなる。また買った状態からオイルが塗られていて少しベタベタする。工作で使う分にはそれなりに使えた。

サーボーモーター

マイクロサーボ9G　SG-90を使用。これよりもトルクの大きいSG-92とも悩んだが結局SG-90でも回せる。思っていたよりも力がある。180度しか回せないので、機構によっては使えないことがあるかもしれない。

その他

ドアに固定するための固定機材やLED、ブレッドボード、ジャンプワイヤなども用意している。

プログラムについて

プログラミング言語はpythonを使用。

鍵を開けるときのプログラムと、鍵を閉めるときのプログラムを分けて書いている。

開けるときはサーボモーターの角度を0度にし、緑色LEDを点滅させるプログラムを作動させ、閉めるときはサーボモーターの角度を180度にし、赤色LEDを点滅させるプログラムを作動させている。

LEDを点滅させるプログラムについては前の記事で説明している。

NFCタグとラズパイを紐づける過程は別の記事で書こうと思うが、iPhoneユーザーなら簡単に作ることができる。

まとめ

今回はiPhoneから指示を受け取るプログラムを書いたが、ほかにも物理的なボタン、指紋認証やパスコードでドアのセキュリティを強化することも挙げられる。以後このようなシステムを追加していきたいと考えている。