Thema:
eröffnet von Lucian1989 am 05.09.19 12:54
letzter Beitrag von Lucian1989 am 05.09.19 12:54
1. SimpleLock V3
geschrieben von Lucian1989 am 05.09.19 12:54
Hallo Zusammen,
Wie ich bereits in meiner Vorstellung angekündigt habe, möchte ich euch ein Projekt von mir vorstellen. Es handelt sich dabei um meine Version eines Schlüsselsafes. Das Hauptprojekt dazu ist leider noch nicht fertig, da ich aber nicht länger warten wollte, habe auf der gleichen Basis eine einfachere Variante entwickelt: Den SimpleLock V3. Das Gerät was ich euch vorstellen möchte ist also eigentlich ein "Abfallprodukt", da aber bereits dieses kleinere Projekt interessante Spielmöglichkeiten bietet und Testlauf mich überzeugt hat, habe mich dazu entschlossen es zu veröffentlichen.
Projektgeschichte
Wer sich nicht dafür interessiert, kann diese Teil gerne überspringen.
Das Hauptprojekt, welches ich zu gegebener Zeit vorstelle, habe ich bereits 2014 begonnen. Ungefähr zu der Zeit habe ich mich intensiver mit dem Thema Keuschheit beschäftigt und wollte eine Schlüsselsafe der unabhängig von einer Person (hatte keinen Keyholder) und zeitgesteuert den Schlüssel verwahrt. Dazu habe ich einen normalen Wandtresor umgebaut und über die Zeit zu einem fernsteuerbaren Zeittresor umfunktioniert. Dies stellte die Version 1 des Hauptprojektes dar und funktioniert auch heute noch recht gut.
Mit der Zeit hat sich nun meine berufliche Situation verändert. Aufgrund einer erhöhten Reisetätigkeit konnte ich den Tresor nicht mehr nutzen aber aus Hygienegründen auch keine Keuschheitsvorrichtung dauerhaft tragen. Schüssel mitnehmen ist auch keine Lösung, da es dann ja keine echte Keuschheit ist. Hinzu kommt das die V1 (Versionsnummer auch auf SimpleLock bezogen) zur Verwahrung eines Schlüssel stark überdimensioniert ist. Daher habe ich Anfang dieses Jahres beschlossen einen neuen Tresor zu entwickeln. Dieser sollte zunächst auf Basis einen Buchtresors aufgebaut werden und hätte den Vorteil im unauffällig im Regal stehen zu können. Der Umbau war jedoch zu aufwendig und letztendlich nicht realisierbar. Daher musste ich die V2 einstellen.
Durch Zufall bin dann auf folgendes Produkt gestoßen und dies war für meine Zwecke hervorragend geeignet. Damit war das aktuelle Projekt V3 geboren.
Projektbeschreibung
Wie ihr im Bild schon sehen könnt handelt es beim dem Simplelock V3 um einen mobilen Tresor der durch ein Zeitrelais erweitert wurde. Anders als der Kitchen Safe ist dieser Tresor aus Metall und somit deutlich robuster aber dennoch leicht genug um mit auf Reisen zu gehen. Dies habe ich auch schon umfangreich getestet.
Der ursprüngliche Safe kann über ein Zahlencode geöffnet werden. Dieser wird eigentlich nach dem Umbau nicht benötigt, jedoch bevorzuge ich bei solchen Umbauten die ursprünglichen Funktionen zu erhalten. Die neue Elektronik verhindert in jeden Fall das Öffnen bevor die Zeit abgelaufen ist.
Für den Umbau wird der Tresor an 2 Stellen modifiziert. Die erste Stelle ist an der ursprünglichen Elektronik.
Hier befindet sich ein Elektromagnet dessen Steuerleitung zunächst unterbrochen wird. Im zweiten Schritt wird die Steuerleitung mit einen Kabel ausreichend verlängert, sodass die neue Elektronik im Boden erreicht werden kann. Ich habe zusätzlich noch einen Schalter eingebaut der die neue Steuerleitung überbrückt, wodurch der Tresor auch weiterhin ohne zusätzliche Elektronik genutzt werden kann. Dieser Schalter ist aber nicht zwingend erforderlich.
Der zweite Umbau befindet sich an einer beliebigen Stelle im Boden. Hier habe ich eine 2,1*5,5mm Niedervoltbuchte verbaut und eine Microusb-Stecker angebracht. Diesen benötigt man zum Aufladen der verwendeten Powerbank im laufenden Betrieb.
Die Powerbank ist eine weitere wichtige Komponente. Bei ausreichreichender Dimensionierung kann der Tresor mit ihr mehrere Tage ohne ext. Stromversorgung auskommt. Entscheidender ist aber die Charge-Through-Funktion, die dafür sorgt, dass die angeschlossenen Komponenten auch mit Strom versorgt werden, wenn die Powerbank aufgeladen wird. Die richte Powerbank zu finden war nicht einfach, da viele Geräte kurz den Strom unterbrechen wenn diese aufgeladen werden. Dennoch gibt es einige Modelle die dafür geeignet sind. Diese werde ich hier aber nicht nennen, da ich keine Werbung machen will.
Die Elektronik ist sehr einfach aufgebaut.
Kernstück ist das Zeitrelais. Das von mir verwendete kann bis 9999 min eingestellt werden und verfügt über 3 Programme und einem Wechselrelais. Dieses ist leider nur in 12/24V verfügbar gewesen weswegen ich ein Mininetzteil benötigte. Neben diesen Komponenten habe ich eine weitere Niedervoltbuchse als Stromversorgungsanschluss verbaut, da diese leichter zu handhaben sind als andere Anschlüsse. Darüber hinaus habe ich einen Schalter mit Doppelwechsler und 3 Positionen verbaut. Dieser erfüllt zwei Zwecke:
Stromversorgung: In den Position 1 und 3 wird das Relais versorgt in Position 2 nicht.
Relaismodus: Das Zeitrelais ist ein Wechsler. Mit dem Kippschalter kann die Steuerleitung des Tresor zwischen Stromlos offen (NO) und Stromlos geschlossen (NC) gewechselt werden.
Neben den erwähnten Teilen ist hier im Bild noch ein Unterbrecher verbaut, der jedoch durch den Kippschalter überflüssig ist. Des Weiteren ist noch ein 100 Ohm Wiederstand parallel zur 5V Stromversorgung verbaut. Damit wird die Grundlast der Schaltung erhöht und ein Abschaltung der Powerbank verhindert.
Damit der Schlüssel nicht im Tresor lose rumliegt und Schaden anrichtet, habe zudem ein Neodymmagnet als Schlüsselhalter verwendet.
Funktionsbeschreibung
Nach dem Einschalten der Stromversorgung wird durch min. 2 Sekunden langes drücken auf K1 die Programmauswahl aktiviert. Durch anschließendes kurzes drücken werden dann die Modi P1 ~ 3 ausgewählt.
P-1: Einschaltverzögerung: Relais schaltet nach eingestellter Zeit
P-2 Ausschaltverzögerung: Relais schaltet zu Beginn bleibt geschaltet bis Zeit abgelaufen
P-3: Intervallbetrieb: Relais schaltet nach T1 aus T2 wieder ein. Anschließend beginnt der Zyklus wieder von vorn
Nach Auswahl des Programmes erfolgt über ein kurzes Drücken des Knopfes K2 die Bestätigung. Anschließend kann durch kurzes drücken des Schalter K2 die Zeit eingestellt werden. Mit K2 wird dabei die Stelle ausgewählt und mit K3 die Zahl eingestellt. Jede Stelle wird in der Anzeige einzeln eingestellt.
Das Zeitrelais verfügt zudem über 3 Zeitbereiche die durch kurzes drücken von K3 im Timermodus gewechselt werden können.
0,1s – 999,9s
1 – 9999s
1min – 9999min
Auf Basis der Grundprogramme sowie der Wechselfunktion des Relais sind an sich viele Nutzungsmöglichkeiten denkbar. Um diese voll auszuschöpfen, wurde der Schalter zum Moduswechsel in Schaltung integriert. Hier nur ein paar Beispiele die ich mir zur Nutzung überlegt habe.
Safe-Mode (P2)
Für dieses Szenario wird das Relais in den stromlos geschlossenen Zustand geschaltet (NC), sodass der Tresor ohne Stromversorgung der Elektronik geöffnet werden kann. Mit dem Programm P2 schaltet das Relais zu Beginn in offenen Zustand und der Tresor kann erst nach Ablauf der Zeit geöffnet werden.
Der Vorteil dieses Szenarios ist, dass bei Ausfall der Stromversorgung der Tresor geöffnet werden kann. Demzufolge kann der Tresor entweder nach Ablauf der Zeit oder wenn die Powerbank leer ist geöffnet werden. Damit ist dieser Modus besonders sicher aber bezüglich Keuschheit eher Inkonsequent.
Durch die dauerhafte Schaltung des Relais in diesem Modus verbraucht dieses Programm mehr Strom, sodass die Powerbank schneller entladen ist.
Full-Risk-Mode (P1)
Für dieses Szenario wird das Relais in den offenen Zustand geschaltet (NO), sodass der Tresor ohne Stromversorgung der Elektronik nicht geöffnet werden kann. Mit dem Programm P1 schaltet das Relais nach Ablauf der Zeit und kann geöffnet werden.
In diesem Modus ist sichergestellt, dass eine Öffnung vor Ablauf der Zeit möglich ist. Darüber hinaus verbraucht dieses Programm den wenigsten Strom, sodass die Powerbank nur relativ langsam entladen wird.
Der meiner Meinung nach besondere Reiz dieses Szenarios ist aber die Stromversorgung, da nur solange die Schaltung mit Strom versorgt ist, ein Öffnen nach Ablauf der Zeit möglich ist. Wenn die Stromversorgung zusammenbricht bzw. die Powerbank leer läuft, dann kann der Tresor nicht geöffnet werden. Wenn die Stromversorgung anschließend wieder hergestellt wird, startet der Timer von vorn, wodurch ein Aufschluss erst nach erneutem Ablauf der Zeit möglich ist. Damit ist man gezwungen den Tresor regelmäßig zu laden oder eine Strafzeit zu akzeptieren.
Intervallbetrieb (P3)
Diese Programm ist eigentlich das spannendste und wird auch von mir verwendet. Hier werden 2 Zeiten eingestellt die abwechselnd laufen und somit eine Öffnungs- und Verschlusszeit darstellen. Auch hier kann über den Modusschalter die Relaisart gewechselt werden (vgl. P2) wobei dies durch die freie Wahl der Zeit egal ist. Das Relais schaltet nach einschalten der Stromversorgung und geht in den Grundzustand nach Ablauf von T1. Nach Ablauf von T2 schaltet es erneut und der Zyklus beginnt erneut.
Ich betreibe das Modul im NO Modus wobei T1 die Öffnungszeit ist und T2 die Verschlusszeit. Eine Bestrafungsfunktion ähnlich P1 ist hier nicht möglich, da egal welcher Modus gewählt wird nach Ausfall der Stromversorgung ein Öffnen möglich ist. Die von mir verwendete Beschaltung ist aber in Kombination mit dem Stromsparmodus die Variante mit dem geringsten Strombedarf, sodass m meine Powerbank ca. 5 Tage durchhält und nur danach ausplanmäßig geöffnet werden.
Unbekannter Aufschluss – Paarspiel (P1)
Auf Basis des Full-Risk-Mode kann ich mir auch eine spannende Anwendung für Paare vorstellen. Einer konfiguriert dabei den Tresor (Zeiteinstellung) und wählt eine Powerbank aus. Der andere bleibt so lange verschlossen bis die Zeit einmal komplett abgelaufen ist. Die Einschlusszeit sollte dabei oberhalb der Kapazität der Powerbank liegen, sodass diese definitiv vor Ablauf der Zeit entladen ist. Ohne die Information zu Kapazität und Laufzeit kann der Anwender nur schätzen, wobei ich davon ausgehe das es eine Weile dauert bis Aufschluss statt findet.
Dieses Spiel finden sehr spannend, jedoch hat meinen Schaltung in der ursprünglichen und einfachen Form einen entscheidenden Haken: Wenn der Tresor dauerhaft am externen Stromnetz ist, muss der Keuschling nur warten bis die Zeit abgelaufen ist. Um dieses Spiel konsequenter zu gestellten müsste daher meine Schaltung angepasst werden. Da ich aber ein anderes Projekt verfolge, habe ich aktuell kein Interesse daran.
Teileliste
Mobiler Tresor mit elektrisches Schloss
Powerbank mit Charge-Thro Technologie (unterbrechungsfreie Stromversorgung bei externen Stromanschluss)
Kippschalter
2 Niedervoltbuchsen 2,1*5,5mm
Micro-USB-Kable mit offenen Enden
USB-Niedervoltkabel mit 2,1*5,5mm Stecker 0,5m
USB-Niedervoltkabel mit 2,1*5,5mm Stecker 1,5m
Gehäuse für Elektronik
Kippschalter mit 2 Wechsler und 3 Positionen
Power-Up-Boost-Konvertor (5V auf 12 V)
Widerstand 100 Ohm (Erhöhung der Grundlast damit die Powerbank nicht abschaltet)
Da ich keine Werbung machen möchte, habe ich die Teileliste sehr allgemein gehalten. Ich denke das man damit sicher was anfangen kann. Wer ausführlichere Information haben will, kann mir auch gerne ein PN schreiben.
Falls jemand von euch Interesse an einem Nachbau hat, wäre ich gegen einen entsprechenden Preis auch bereit diesen anzufertigen. Schreibt mir einfach eine PN.
