Автоматизируйте безопасный взлом с помощью ESP8266 и шагового двигателя

Ютубер Зак Хиппс, создатель канала Byte Sized Engineering, имеет зять, который поместил код комбинации своего сейфа в сейф незадолго до ухода в отпуск. Однако, вернувшись домой, он понял, что забыл код и не имеет возможности восстановить его, даже после обращения к производителю. Чтобы попытаться решить эту проблему, Хиппсу пришла в голову идея создать с нуля автоматическое устройство для безопасного взлома, которое могло бы перебирать все миллионы возможных комбинаций, чтобы в конечном итоге получить правильную.

Проведя небольшое исследование различных видов роботов для взлома сейфов, Хиппс наткнулся на видео от юриста по взлому замков, в котором рассказывается о ITL-2000 — роботе, который может автоматически вводить код, поворачивая циферблат до тех пор, пока три внутренних кольца не совместятся для разблокировки. сейф. Чтобы улучшить конструкцию и сделать ее более совместимой с другими циферблатами, Хиппс скопировал вертикальное расположение шагового двигателя, но заменил патрон зажимным механизмом переменного размера. Благодаря этому повреждение сейфа сводится к минимуму, и в то же время он становится очень портативным устройством.

Перемещение циферблата с повторяемой и высокой точностью потребовало использования шагового двигателя. Более того, поскольку шкала останавливается после ввода правильной комбинации, микроконтроллеру необходимо знать, когда двигатель больше не может двигаться. По этим соображениям компания Hipps остановила свой выбор на шаговом двигателе PD57-2-1076, поскольку он имеет высокий крутящий момент и содержит встроенный драйвер двигателя, который также может обнаруживать остановку двигателя. Все управление осуществляется с помощью Adafruit ESP8266 Feather и штабелируемого OLED-экрана для просмотра данных отладки двигателя.

Встроенный драйвер Trinamic шагового двигателя имеет сопутствующий пакет программного обеспечения для настройки определенных параметров на ПК и отправки их драйверу через UART. После настройки конфигурации Hipps может просматривать значение нагрузки в режиме реального времени в программном обеспечении: более низкое значение соответствует более высокой нагрузке, приложенной к валу двигателя, а нулевое значение указывает на полную остановку. Затем он настроил ESP8266 для отслеживания этого значения, отображения его на экране и прекращения отправки команд движения именно в тот момент, когда появляется ноль.

Регулируемый патрон, напечатанный на 3D-принтере, действует аналогично винтовому зажиму: вращение резьбового стержня перемещает каждую губку внутрь или наружу в зависимости от направления. После подключения к шаговому двигателю через соединитель Hipps подключил ESP8266 к драйверу шагового двигателя через два контакта UART для отправки команд и получения значения нагрузки. Наконец, он также включил цифровой логический анализатор для более сложной отладки, если это необходимо.

Чтобы проверить, будет ли его творение работать так, как задумано, Хиппс нашел сейф, похожий на тот, что показан в видео «Юрист по взлому замков», и зажал патрон автодозвона вокруг циферблата. Отсюда он держал шаговый двигатель, пока диск несколько раз поворачивался в соответствии с заранее запрограммированной комбинацией, чтобы убедиться, что все выровнено правильно. Во второй части он планирует создать структуру для большей стабильности и изменить код для повышения производительности. Вы можете посмотреть видео с его журналом сборки здесь, на YouTube, для получения дополнительной информации.