自作電動宅配ボックス

概要・基本構成

①ホームセンターにあるコンテナボックスに、arduino LCDディスプレイ キーパッド サーボモータを装着

②宅配ドライバーが荷物をコンテナボックスに配置し、ロックを行う

③荷物受け取り人は、暗証番号を入力してロックを解除する
　間違えれば、ロックされたまま

解説

ユーチューブ　ニコニコ動画　にて　構成解説動画を公開しています

ニコニコ動画

[https://www.nicovideo.jp/watch/sm43942718)

ポイント

●arduinoがキーパッド入力を読み取る
●入力情報を受信して、ロックモード、暗証番号受信処理、
　解除モード、LCDディスプレイ表示指令、サーボモータへ指令
●Arduinoには5V ポケットリチウムイオンバッテリー、サーボモータには9V乾電池を使用

今回は，ホームセンタに売られているコンテナボックスをベースに、電動宅配ボックスを自作しました

1⃣本体ハード
本体の外観はこのようになっています

サーボモータの取付
コンテナボックスの一部をリュータで削っておき、ねじ用の穴もあけておきます
白い部品は、3Dプリンタで作った取付治具ですが、アクリル板などの代用でも可能です

フック用に、ボックスとフタにも穴をあけておきます
フックは、サーボモータホーンに付いています

一応、虫や水が入らないようにゴムを張り付けておきます

2⃣電気電子回路
回路構成はこんな感じです　拡大可能です
LCDディスプレイは、消費電力が多く、9V乾電池では点灯しませんでした

LCDディスプレイは、接続ピンを減らすために、I2C機能ピンがついたものがよいです

回路格納ボックス

ボックスの中身
キーパッド、LCDディスプレイの端子には、グルーガンで補強しております

LCDディスプレイが起動しているとこんな感じです　拡大可能です

3⃣制御フロー　プログラム

①

・サーボモータ、LCDディスプレイ、キーパッドライブラリを用意
・void setupで初期設定を行い、電池を入れたら、LCDディスプレイで、起動指示を促す
　プログラムを記載
・void loopで 関数Read Keypadを起動する(ここをループさせている)
・Read Keypadはswich文で構成
　デフォルトで一度入力した番号を削除できるなどの機能を搭載
　caseA　キーパッドAを入力したらサーボモータ解除 数値0
荷物をセットしたら、を押すように表示
　case
サーボモータ数値を81にして、ロックを行う
　#を押すように指示
　case#
　check key関数を発動
・check key関数
　for文で暗証番号入力数をカウント
　入力内容KEY[i]とあらかじめそろえていたパスコードattempt[i]と照合して
　一致しているか、=で判断し、if分で条件分岐を行う

プログラム

送信側

#include <Servo.h>
Servo myservo;
const int SV_PIN = 10;//ここまでサーボモータピンなど設定

#include <LiquidCrystal_I2C.h>
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);//ここまでLCDのヘッダなど



#include <Keypad.h>//ここからキーパッド準備
const byte ROWS = 4; 
const byte COLS = 4; 
 
char keys[COLS][ROWS] = {

  {'1', '2', '3', 'A'},
  {'4', '5', '6', 'B'},
  {'7', '8', '9', 'C'},
  {'*', '0', '#', 'D'}
};

byte rowPins[ROWS] = {9,8,7,6}; 
byte colPins[COLS] = {5,4,3,2}; 

Keypad keypad=Keypad(makeKeymap(keys),rowPins,colPins,ROWS,COLS);

char KEY[4] = {'1','2','3','4'}; 
char attempt[4] = {0,0,0,0};
int z=0;//ここまでキーパッド準備



void setup() {
  lcd.init();       // initialize the LCD
  lcd.clear();      // clear the LCD display
  lcd.backlight();  // Make sure backlight is on

  /* Print a message on both lines of the LCD.*/
  lcd.setCursor(0, 0);  //Set cursor to character 2 on line 0
  lcd.print("UNBOX");
  lcd.setCursor(0, 1);  
  lcd.print("PLEASE PUSH A");
  myservo.write(0);      
  lcd.setCursor(0, 1);  //Move cursor to character 2 on line 1
  lcd.print("");
   //↑LCDの入力例メモ書き

  myservo.attach(SV_PIN, 500, 2400);//サーボモータパルス幅設定

}

void checkKEY()
{
   int correct=0;
   int i;
   for ( i = 0; i < 4 ; i++ )
   {
      if (attempt[i]==KEY[i])
      {
         correct++;
      }
   }
   if (correct==4)
   {
     lcd.setCursor(0, 0);  //Set cursor to character 2 on line 0
     lcd.print("OK OPEN COVER");
     lcd.setCursor(0, 1);  //Move cursor to character 2 on line 1
     lcd.print("AFTER PUSH A");
     Serial.println("");
     myservo.write(0);
   }
   else
   {
      lcd.setCursor(0, 0);  //Set cursor to character 2 on line 0
      lcd.print("NOT ACCEPT    ");
      lcd.setCursor(0, 1);  //Move cursor to character 2 on line 1
      lcd.print("CLOSE COVER ");
     myservo.write(81);      
      delay(2000);
      lcd.setCursor(0, 0);  //Set cursor to character 2 on line 0
      lcd.print("PLEASE PUSH *");
      lcd.setCursor(0, 1);  //Move cursor to character 2 on line 1
      lcd.print("CLOSE COVER ");      
     myservo.write(81);            
   }
   for (int zz=0; zz<4; zz++) // attemptを1桁づつ初期化(0)
   {
      attempt[zz]=0;
   }
}
void readKeypad()
{
   char key = keypad.getKey();
   if (key != NO_KEY)
   {
      switch(key)
      {

      case 'A'://入力開始
         z=0;
         lcd.setCursor(0, 0);  //Set cursor to character 2 on line 0
         lcd.print("IF SET LUGGAGE     ");
         lcd.setCursor(0, 1);  
         lcd.print(" PUSH *      ");
         myservo.write(0);       
         break;
                 
      case '*'://入力開始
         z=0;
         lcd.setCursor(0, 0);  //Set cursor to character 2 on line 0
         lcd.print("LOCKMODE. PUSH    ");
         lcd.setCursor(0, 1);  
         lcd.print("NUMBER AND #   ");
         myservo.write(81);       
         break;
         
      case '#'://入力終了
         delay(100);
         checkKEY();
         break;
         
      default:
         attempt[z]=key;
         z++;
         if(key == 'D'){
           lcd.setCursor(0, 0);  //Set cursor to character 2 on line 0
           lcd.print("Deleating No. ");
           lcd.setCursor(0, 1);           
           lcd.print("              ");           
           delay(2000);
           char attempt[4] = {0,0,0,0};
           lcd.setCursor(0, 0);  //Set cursor to character 2 on line 0
           lcd.print("Deleating FIN ");
           lcd.setCursor(0, 1);         
           lcd.print("              ");           
           delay(2000);
           lcd.setCursor(0, 0);  //Set cursor to character 2 on line 0
           lcd.print("NOW LOADING   ");
           lcd.setCursor(0, 1);         
           lcd.print("              ");          
           delay(2000);
           lcd.setCursor(0, 0);  //Set cursor to character 2 on line 0
           lcd.print("PLEASE PUSH * ");
           lcd.setCursor(0, 1);         
           lcd.print("              ");        
      }
    }
   }
}

void loop()
{
  readKeypad();
  }