Naredite pametno ključavnico z Arduino in RFID

Oglas

Stopite do nevidne ključavnice, za katero imate samo ključ, in jo odprete, ne da bi se je sploh dotaknili. Se sliši kul? Danes bomo zgradili preprosto pametno ključavnico, ki temelji na RFID, z uporabo Arduinoja kot hrbtenice in nekaj poceni komponent.

Tehnologija, ki stoji za tem projektom, se že uporablja v številnih panogah. Kdor je delal v sodobni pisarni ali uporabljal javni prevoz, ga bo verjetno uporabljal vsak dan. RFID (radiofrekvenčna identifikacija) prepozna podatke, shranjene na čipu na kartici ali ključu, in jih primerja s seznamom že skeniranih oznak.

Zgradili bomo testno vezje za nadzor dostopa z bralnim modulom Mifare MFRC522, da odpremo in zapremo ključavnico. Za dodajanje ali odstranjevanje dostopa do različnih oznak bomo uporabili glavno tipkovnico in ustvarili preprosto odčitavanje LED, ki nam bo povedalo, kaj se dogaja v sistemu.

Nazadnje bomo dodali solenoid, ki deluje kot ključavnica, in MOSFET za varno sprožitev in izklop s pomočjo našega Arduino-ja.

Bralnik MFRC522 lahko bere in zapisuje podatke v čipe RC522 in te podatke shrani v

Arduinov EEPROM Kako uporabljati Arduino EEPROM za shranjevanje podatkov med napajalnimi cikliSte vedeli, da lahko Arduino shranjuje podatke, ko je izklopljen? Govorim o EEPROM-u, zato se mi pridružite, ko vam pokažem, kako brati in pisati vanj. Preberi več . To bi bil odličen dodatek za vse nastavitve naredi sam, še posebej pa je pomemben za vsak osnovni varnostni sistem doma. Lahko se uporablja poleg DIY alarmni sistemi Kako narediti preprost alarmni sistem ArduinoZaznajte gibanje in prestrašite vraga vsiljivca z visokimi zvočnimi alarmi in utripajočimi lučmi. Se to sliši zabavno? Seveda se. To je cilj današnjega projekta Arduino, primeren ... Preberi več ali naredi sam varnostna kamera Načrtujte varnostno mrežo Cam-a in nagiba z malino PiNaučite se, kako narediti varnostno kamero na daljavo in nagniti varnostno kamero z Raspberry Pi. Ta projekt je mogoče dokončati zjutraj z najpreprostejšimi deli. Preberi več sistemov.

Boste potrebovali

• Arduino. Vendar smo uporabili Uno katero koli Arduino ploščo Vodnik za nakup Arduino: Kateri odbor bi moral dobiti?Obstaja toliko različnih vrst Arduino plošč, da bi bili oproščeni, da ste zmedeni. Kaj bi morali kupiti za svoj projekt? Pomagajmo s tem vodnikom za nakup Arduino! Preberi več ali bo klon dovolj.
• 3 x 220 ohm uporov
• 1 x 10k ohm upor
• N-kanalni N-kanalni Mosfet
• MFRC522 modul z vsaj dvema karticama / fobs za branje. Večina jih pride po enega od njih in jih je mogoče kupiti manj kot 2 USD, verjetno pa ga že imate v denarnici v obliki javne potovalne kartice.
• Rdeča, modra in zelena LED
• 12v magnetni ($2)
• 12v napajanje
• Žice za kruh in priklopite žice

Modul MFRC522

Zvezda te nastavitve je poceni modul MFRC522, ki je priložen kartici in fobu, ki vsebuje an s50 čip, pri čemer vsaka shrani svojo edinstveno stalno identifikacijsko številko (UID). Obe sta funkcionalno identični, samo v drugačni obliki.

Začnite z iskanjem MFRC522 knjižnico v upravitelju knjižnice vašega Arduino IDE in jo namestite. Lahko pa tudi prenesi knjižnico in ga ročno namestite v mapo knjižnice. Če ste v Arduinu popolnoma novi, boste morda to našli temeljni premaz za začetek Uvod v Arduino: Vodnik za začetnikeArduino je odprtokodna platforma za izdelavo prototipov za elektroniko, ki temelji na fleksibilni, enostavni strojni in programski opremi. Namenjen je umetnikom, oblikovalcem, hobistom in vsem, ki jih zanima ustvarjanje interaktivnih predmetov ali okolij. Preberi več koristno!

Knjižnica vsebuje tudi Fritzing-diagram, ki sem ga označil, kako modul pritrditi na svoj Arduino.

Bodite previdni: ta plošča deluje na 3,3 V, ne na 5 V, zato pazite, da jo priključite na pravi zatič.

Če želite preveriti nastavitev, odprite DumpInfo skica iz Datoteka> Primeri> MFRC522> DumpInfo in ga naložite na svojo Arduino ploščo. Odprite serijski monitor in enega od vaših RFID predmetov držite do bralnika. Morali bi videti nekaj takega:

Če pridete do napake v prebranem izreku MIFARE_Read () ni uspel: Timeout v komunikacijiali PCD_Authenticate () ni uspel: Timeout v komunikacijine skrbi. To verjetno pomeni, da niste dovolj dolgo držali oznake do bralca, da bi lahko prebrali vse podatke. Dokler prejmete UID kartice (ki jo preberete takoj, ko je oznaka v dosegu bralca), bo deloval s tem projektom. Če bralca sploh ne dobite, preverite ožičenje in poskusite znova.

Ostali krog

Zdaj, ko smo preverili, da naš modul deluje, omogočimo dodajanje preostalih komponent. Povežite svoje komponente tako:

• Naš 12V napajalnik (zaenkrat brez vtiča) se priključi na tirnice naše plošče. Priključite zatič Arduino GND in pin MFRC522 GND na ozemljitev tirnice.
• LEDs so priključeni na nožice 2, 3 in 4 ter na ozemljitev tirnice preko uporov 220 ohm.
• Noga našega MOSFET-a (levo na sliki) se priključi na pin 5 in na ozemljitev skozi 10k ohm upor. Odtočna noga (srednja) se poveže z negativnim terminalom našega 12V elektromagnetnega voda, izvorna noga (desno) pa se priključi na ozemljitev tirnice.
• Pozitivni priključek 12v Solenoida in VIN Arduino povežite z 12V tirnico na plošči.

S to nastavitvijo lahko vsakič, ko pošljemo VISOK signal iz Arduinoja na MOSFET, omogoči prehod toka na Solenoid. Ničesar vas ne bo oviralo pri uporabi močnejšega ali težjega elektromagnetnega grelnika, čeprav za napajanje Arduino-ja potrebujete odklopni transformator. Bodite pozorni tudi na podatkovni list za vaš MOSFET, da se prepričate, da ga ne bi preobremenili.

Ko je vse skupaj sestavljeno, mora izgledati nekako takole:

Čeprav to ni potrebno, sem ustvaril majhno ploščad, da simuliram ključavnico vrat iz odpadnega lesa.

Spreminjanje skice

Z izdelanim vezjem je čas, da nastavimo našo Arduino skico. Priročno je, da knjižnica MFRC522 vsebuje primer skice, imenovano Nadzor dostopa to naredi skoraj točno tisto, kar želimo narediti. Povežite svoj Arduino z računalnikom in odprite Datoteka> Primeri> MFRC522> AccessControl v Arduino IDE.

Obstaja veliko informacij, ki so na voljo na primer skici in o Stran GitHub za knjižnico. Spremeniti moramo le nekaj vrstic. Lahko pa s tega prenesete našo spremenjeno kodo GitHub Gist.

Najprej je bila skica zasnovana za vezje z eno samo RGB LED z uporabo skupne anode. Tega ne bomo uporabljali, zato preprosto komentirajte ta razdelek.

// # določi COMMON_ANODE

Zdaj prilagodite naše LED zatiče tistim, ki so opredeljeni v skici.

#define redLed 3 // Set Led Pins. #define greenLed 4. #define blueLed 2

Moramo spremeniti pin releja (čeprav v tem primeru uporabljamo MOSFET), da ustreza našemu nastavitvi.

#define rele 5 // Nastavite MOSFET Pin

Da bomo lažje spremenili, kako dolgo ostane ključavnica odprta, bomo zanjo ustvarili spremenljivko.

int lockDelay = 10000; // zaklepanje ostane odprto 10 sekund. 

Spremeniti moramo le še eno. Na dnu zanka metoda, zakopana v stavku if je klic metode odobreno (300). To moramo spremeniti, da bo uporabljal naše lockDelay spremenljivka.

dodeljeno (lockDelay); // Odprite ključavnico vrat za čas trajanja zakasnitve

Skico shranite pod novim imenom in jo naložite v svoj Arduino. Ko konča, odprite serijski monitor. Ko to prvič storite, boste morali skenirati nekaj, kar boste uporabili kot svojo osnovno kartico. Kartico držite do bralnika, UID kartice pa naj se prikaže skupaj s sporočilom Vse pripravljeno

To je to! Vaš glavni ključ je vse nastavljen. Izključite svojo Arduino ploščo iz računalnika. Podrobnosti vašega glavnega ključa bodo shranjene v Arduinovem EEPROM-u tudi po izklopu napajanja.

Testiranje celotne namestitve

Zadnji hitri pogled ožičite, da preverite, ali je vse na svojem mestu, in povežite 12V napajalnik. Na tem mestu je treba omeniti, da bi morali biti pozorni na delovni cikel svojega solenoida. Poceni solenoid, ki ga uporabljam za ta test, nima 100-odstotnega delovnega cikla, zato ga ne bi smeli pustiti v zaklenjenem položaju za daljša obdobja. Če želite to spremeniti v stalno nastavitev, uporabite 100-odstotni elektromagnetni cikel. Še boljši bi bil normalno zaprt (NC) elektromagnet, ki ostane zaklenjen, ko ga ne napajamo. To pomeni tudi, da kdor želi obiti sistem, ga preprosto ne more izklopiti!

Ko se vezje vklopi, mora utripati modra LED, ki kaže, da naprava deluje. Če glavno kartico držite nad bralnikom, jo ​​postavite v skrbniški način, zato bi morale utripati vse tri LED. Medtem, ko utripajo, lahko držite druge kartice ali fobs nad bralnikom, da dodate ali odvzamete pravice dostopa. Za dostop bo utripala zeleno in modra za odvzem. Znova uporabite osnovno kartico za izhod iz skrbniškega načina.

Zdaj, ko imate kartico ali fobo z dostopom do bralnika, mora utripati zeleno in odpreti ključavnico. Če utripa rdeče, je dostop zavrnjen!

Končano!

Čeprav je ta projekt preprost začetek uporabe RFID naprav v DIY nastavitvah, ni najbolj varna namestitev. Ne priporočamo, da žirija to odpravi pred vaša vrata.

Celoten mehanizem lahko sestavite v škatlo in uporabite elektromagnet, da ga zaklenete. Polje napolnite s piškotki in se z glavnim ključem odločite, kdo ima dostop in kdo ne. Postanite mojster piškotkov!

S elektromagnetom se lahko popolnoma izognete in na njegovo mesto pritrdite LED trak in vključite RFID luč. Enake ideje lahko uporabite za prikaz podatkov, kot je geslo za Wi-Fi, na majhnem zaslonu, če se bralka drži kartica ali fob z dostopom.

Ali ste doma uporabljali RFID v svojih načrtih? O svojih projektih nas obvestite v spodnjem razdelku s komentarji!

Kreditna slika: Annmarie Young prek Shutterstock.com