Arduino RFID 'Smart Door' Opplæring: 7 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:20

Av Peter Tran, 10ELT1

I denne opplæringen vil du jobbe med en RFID-lesermodul for å låse opp en mikro-servodrevet dør! Sørg for at du har det riktige adgangskortet for å komme inn og ikke slå alarm eller utløse inntrengerlysene.

Du blir guidet trinn for trinn og assistert med en "Testing og feilsøking" -guide og "Real World Application" -delen til slutt.

Koden for dette prosjektet er tilgjengelig på

Last ned også det nødvendige biblioteket for RFID -sensoren fra

Rekvisita:

• Arduino UNO (eller annen kompatibel mikrokontroller)
• Prototyping av brødbrett
• RFID-lesermodul ((RFID-RC522) med RFID-tagger
• Micro Servo (9g)
• Lysdioder (gul, grønn og rød)
• Piezo Buzzers

Trinn 1: RFID -teori

Hva er en RFID -leser?

Radio Frequency Identification (RFID) tagging er et ID -system som bruker små radiofrekvensidentifikasjonsenheter for identifisering og sporing. Et RFID -merkesystem inkluderer selve merket, en lese/skrive -enhet og et vertssystemapplikasjon for datainnsamling, behandling og overføring. I enkle ord bruker RFID elektromagnetiske felt for å overføre data over korte avstander.

RFID er nyttig for å identifisere mennesker, for å gjøre transaksjoner, etc. Du kan bruke et RFID -system til å åpne en dør. For eksempel har bare personen med riktig informasjon på kortet sitt lov til å skrive inn. I denne opplæringen har vi flere RFID -koder, hver med sin egen unike identifikasjon (UID), men bare ett kort vil få tilgang.

RFID-RC522 Pin-layout

Pin 1: VCC, positiv effekt (3.3v) Pin 2: RST, resetPin 3: GroundPin 4: IRQ, interrupt pin som brukes til å vekke modul når en enhet kommer inn i området Pin 5: MISO, i utgangspunktet kommunikasjon INPin 6: MOSI. i utgangspunktet kommunikasjon OUTPin 7: SCK, brukt som klokke/oscillator Pin 8: SS, brukt som seriell inngang

Trinn 2: Koble til RFID -modulen

1. Last ned det nødvendige biblioteket fra introduksjonsdelen.
2. Pakk ut innholdet fra zip-mappen "rfid-master" og legg til denne biblioteksmappen under de eksisterende bibliotekene i Arduino.
3. Start Arduino IDE på nytt
4. Arduino -koden er koblet i begynnelsen av opplæringen. Kompiler koden og fjern eventuelle feil.
5. Koble Arduino UNO til RFID -leseren. Se pinnenes ledninger nedenfor, samt det skjematiske diagrammet ovenfor for enkel referanse.

Fest ledninger fra RFID-RC522 til Arduino Uno

SDA ------------------------ Digital 10 SCK ---------------------- --Digital 13 MOSI ---------------------- Digital 11 MISO -------------------- --Digital 12 IRQ ------------------------ ukoblet GND ------------------- ---- GND RST ------------------------ Digital 9 3.3v ---------------- ------- 3.3v (IKKE KOBLE TIL 5v)

Trinn 3: Lese data fra RFID -tag

1. Gå til Fil> Eksempler> MFRC522> DumpInfo og last opp koden. Denne koden vil være tilgjengelig i Arduino IDE (etter installering av RFID -biblioteket).
2. Åpne seriell skjerm, og du bør se noe som den venstre figuren ovenfor.
3. Tilnærmet RFID -taggen til leseren.
4. Informasjonen som kan leses fra koden er oppført i høyre figur ovenfor. Den gule uthevede teksten er RFID -taggen Unique Identification (UID), noter den for senere.

Trinn 4: Testing av RFID -leseren

1. Sett inn UID -en i Arduino -koden der det er nødvendig (i nærheten av delen 'Autorisert tilgang').
2. Omtrentlig taggen du har valgt for å gi tilgang, vil du se den autoriserte meldingen.
3. Omtrentlig en annen tag med en annen UID, så ser du avslagsmeldingen.
4. Se delen "Testing og feilsøking" hvis du opplever problemer.

Trinn 5: Micro Servo, LED og Buzzers

Micro Servo

1. Koble til en mikroservo i henhold til instruksjonene på side 49-52 i SparkFun SIK-guiden (versjon 3.2).
2. PWM -pinnen til servoen skal koble til pin6 på Arduino.
3. Se referansekoden som er lenket i innledningen med tittelen "RFID_wITH_SERVO.ino" og skjemaet ovenfor.

4. Se delen "Testing og feilsøking" hvis du opplever problemer.

LED og Piezo Buzzers

1. Installer lysdiodene og piezo -summerne med henvisning til diagrammet ovenfor.
2. Bruk koden "RFID_WithServo_and_Lights.ino"
3. Se delen "Testing og feilsøking" hvis du opplever problemer.

Trinn 6: Testing og feilsøking

Testing

1. Den gule LED -lampen skal bare lyse når ingen etikett skannes.
2. Når en autorisert RFID -kode brukes, skal det grønne lyset blinke to ganger med to pip
3. Når en ikke-autorisert RFID-kode brukes, skal det røde lyset blinke tre ganger med tre pip

Feilsøking

1. LED lyser ikke: snu LED -polariteten ved å snu den. Lysdioden kan også ha blåst.
2. Program lastes ikke opp: Endre serieporten i verktøy> serieport>
3. Servo vrir seg ikke: Selv fargede ledninger er sjokkerende enkle å plugge feil.
4. Servoen fungerer fortsatt ikke: ikke glem å koble strøm (røde og brune ledninger) til +5v og jord
5. Servo bare rykninger: bruk en ekstern strømforsyning,

Trinn 7: Real World Application

RFID kan enkelt integreres i nesten alle sikkerhetsapplikasjoner, noe som gjør denne prototypen veldig nyttig og egnet for applikasjoner umiddelbart. En lignende modell der en autorisert RFID -tag kan aktivere en servo som låser opp en dør, kan brukes i:

• kontorbygg
• leiligheter
• hoteller
• innsjekking av biblioteksseminarrom
• leie/utleie av biler

Noen ytterligere fordeler med RFID er:

• Vanskelig å kopiere eller hacke. Et radiosignal kan ikke "kopieres", og selve signalet kan krypteres slik at andre enheter ikke kan dechiffrere dataene.
• Kan tilpasses og programmeres. Et RFID -nøkkelkort kan programmeres til å åpne bestemte dører (eller bare én) i en bestemt tid. (Hoteller bruker nøkkelkort for å bare gi gjestene sine tilgang til hotellrommet og treningssenteret, som skal slutte å fungere morgenen i kassa.) Dette systemet tillater ledelsen å begrense ansattes tilgang til bestemte autoriserte områder på anlegget i visse tidsperioder..
• Anonym. Uten identifikasjonsmerker på nøkkelkortet, er det bare den autoriserte brukeren og datamaskinen som vet hvilken dør (er) kortet vil låse opp.
• Enkelt deaktivert. Hvis et nøkkelkort går tapt eller blir stjålet, kan systemet enkelt autorisere identifikasjonssignalet - ellers kan kortet ganske enkelt utløpe.
• Mer kostnadseffektiv sikkerhet. Når fysiske nøkler er tapt eller kompromittert, må låsen endres for å gjenopprette sikkerheten. Når et nøkkelkort er tapt, kan det autoriseres, noe som gjør det effektivt engangsbruk. Du trenger ikke å bytte lås

Noen ulemper med RFID er:

• RFID -systemer er ofte dyrere enn strekkodesystemer
• RFID -koder er vanligvis større enn strekkodeetiketter
• Etiketter er applikasjonsspesifikke, ingen tag passer for alle
• Mulighet for uautorisert lesing av pass og kredittkort
• Mer enn én tagger kan svare samtidig