Tutorial "Smart Door" Arduino RFID: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

Per Peter Tran, 10ELT1

En aquest tutorial, treballareu amb un mòdul lector RFID per desbloquejar una porta alimentada per micro-servo. Assegureu-vos que teniu la targeta d'accés adequada per accedir i no fer sonar l'alarma ni activar els llums dels intrusos.

Se us guiarà pas a pas i us ajudarà amb una guia "Proves i resolució de problemes" i la secció "Aplicació del món real" al final.

El codi d’aquest projecte està disponible a

Descarregueu també la biblioteca necessària per al sensor RFID des de

Subministraments:

• Arduino UNO (o un altre microcontrolador compatible)
• Tauler de pa de prototipatge
• Mòdul lector RFID ((RFID-RC522) amb etiquetes RFID
• Micro Servo (9 g)
• LED (groc, verd i vermell)
• Piezo Buzzers

Pas 1: teoria RFID

Què és un lector RFID?

L’etiquetatge per identificació per radiofreqüència (RFID) és un sistema d’identificació que utilitza petits dispositius d’identificació per radiofreqüència amb finalitats d’identificació i seguiment. Un sistema d’etiquetatge RFID inclou l’etiqueta mateixa, un dispositiu de lectura / escriptura i una aplicació del sistema amfitrió per a la recopilació, processament i transmissió de dades. En paraules senzilles, l’RFID utilitza camps electromagnètics per transferir dades a distàncies curtes.

El RFID és útil per identificar persones, fer transaccions, etc. Podeu utilitzar un sistema RFID per obrir una porta. Per exemple, només es permet entrar a la persona que tingui la informació adequada a la seva targeta. En aquest tutorial, tenim diverses etiquetes RFID, cadascuna amb la seva identificació única (UID), però només es concedirà una targeta.

Disseny de pins RFID-RC522

Pin 1: VCC, potència positiva (3,3 v) Pin 2: RST, restabliment Pin 3: GroundPin 4: IRQ, pin d'interrupció que s'utilitza per activar el mòdul quan un dispositiu entra al rang Pin 5: MISO, bàsicament comunicacions INPin 6: MOSI. bàsicament comunicacions OUTPin 7: SCK, que s’utilitza com a rellotge / oscil·lador Pin 8: SS, que s’utilitza com a entrada sèrie

Pas 2: Connexió del mòdul RFID

1. Descarregueu la biblioteca necessària a la secció d'introducció.
2. Extraieu el contingut de la carpeta zip "rfid-master" i afegiu aquesta carpeta de biblioteca a les biblioteques existents d'Arduino.
3. Reinicieu Arduino IDE
4. El codi Arduino està enllaçat al començament del tutorial. Compileu el codi i elimineu els errors.
5. Connecteu Arduino UNO amb el lector RFID. Consulteu el cablejat dels pins a continuació, així com el diagrama esquemàtic anterior, per facilitar-ne la referència.

Pin cablejat de RFID-RC522 a Arduino Uno

SDA ------------------------ Digital 10 SCK ---------------------- --Digital 13 MOSI ---------------------- Digital 11 MISO -------------------- --Digital 12 IRQ ------------------------ GND desconnectat ------------------- ---- GND RST ------------------------ Digital 9 3.3v ---------------- ------- 3,3 v (NO CONNECTEU A 5 v)

Pas 3: llegir dades de l'etiqueta RFID

1. Aneu a Fitxer> Exemples> MFRC522> DumpInfo i pengeu el codi. Aquest codi estarà disponible a Arduino IDE (després d’instal·lar la biblioteca RFID).
2. Obriu el monitor sèrie i hauríeu de veure alguna cosa semblant a la figura esquerra que hi ha més amunt.
3. Aproximar l’etiqueta RFID al lector.
4. La informació que es pot llegir des de l’etiqueta es mostra a la figura correcta anterior. El text ressaltat de color groc és la identificació única (UID) de l’etiqueta RFID. Anoteu-lo per més endavant.

Pas 4: proveu el lector RFID

1. Introduïu l'UID al codi Arduino on sigui necessari (a prop de la secció "Accés autoritzat").
2. Apropeu l’etiqueta que heu triat per donar-hi accés i veureu el missatge autoritzat.
3. Aproximeu una altra etiqueta amb un UID diferent i veureu el missatge de denegació.
4. Consulteu la secció "Proves i resolució de problemes" si teniu problemes.

Pas 5: Micro Servo, LEDs i Buzzers

Micro Servo

1. Connecteu un micro servo segons les instruccions de la pàgina 49-52 de la Guia SparkFun SIK (versió 3.2).
2. El pin PWM del servo s’ha de connectar al pin6 de l’Arduino.
3. Consulteu el codi de referència enllaçat a la introducció titulada "RFID_wITH_SERVO.ino" i l'esquema anterior.

4. Consulteu la secció "Proves i resolució de problemes" si teniu problemes.

LEDs i Piezo Buzzers

1. Instal·leu els LEDs i els avisadors piezoelèctrics fent referència al diagrama anterior.
2. Utilitzeu el codi "RFID_WithServo_and_Lights.ino"
3. Consulteu la secció "Proves i resolució de problemes" si teniu problemes.

Pas 6: proves i resolució de problemes

Proves

1. El LED groc només s’ha d’encendre quan no s’escaneja cap etiqueta.
2. Quan s’utilitza una etiqueta RFID autoritzada, el llum verd haurà de parpellejar dues vegades amb dos sons sonors
3. Quan s’utilitza una etiqueta RFID no autoritzada, la llum vermella hauria de parpellejar tres vegades amb tres sons sonors

Resolució de problemes

1. El LED no s’encén: inverteu la polaritat del LED girant-lo. És possible que el LED també hagi explotat.
2. Programa que no es penja: canvieu el port sèrie a eines> port sèrie>
3. Servo que no es torça: fins i tot els cables de colors són fàcils de connectar incorrectament.
4. El servo encara no funciona: no oblideu connectar l'alimentació (cables vermells i marrons) a + 5v i a terra
5. Servo només contracció: utilitzeu una font d'alimentació externa,

Pas 7: Aplicació del món real

El RFID es pot integrar fàcilment en gairebé qualsevol aplicació de seguretat, cosa que fa que aquest prototip sigui molt útil i adequat per a aplicacions immediates del món real. Un model similar en què una etiqueta RFID autoritzada pot activar un servo que obre una porta es pot utilitzar a:

• edificis d'oficines
• apartaments
• hotels
• visita de la sala de seminaris de la biblioteca
• lloguer / lloguer de cotxes

Alguns avantatges addicionals de la RFID són:

• Difícil de copiar o piratejar. No es pot "copiar" un senyal de ràdio i es pot xifrar el mateix senyal perquè altres dispositius no puguin desxifrar les dades.
• Personalitzable i programable. Es pot programar una targeta de clau RFID per obrir només portes específiques (o només una) durant un temps específic. (Els hotels utilitzen targetes de trucada per autoritzar els seus clients només a accedir a la seva habitació d’hotel i al gimnàs, que deixaran de funcionar el matí de la sortida.) Aquest sistema permet a la direcció restringir l’accés dels empleats només a zones autoritzades específiques de la instal·lació durant determinades quantitats de temps..
• Anònim. Sense marques d’identificació a la targeta clau, només l’usuari autoritzat i l’ordinador poden saber quines portes desbloquejarà la targeta.
• Fàcilment desactivat. Si es perd o es roba una targeta, el sistema pot desautoritzar fàcilment el seu senyal d'identificació, o simplement es pot deixar que caduqui la targeta.
• Seguretat més rendible. Quan es perden o es comprometen les claus físiques, s’ha de canviar el bloqueig per restablir la seguretat. Quan es perd una targeta clau, es pot desautoritzar i fer-la d’un sol ús eficaç. No cal canviar el pany

Alguns desavantatges de la RFID són:

• Els sistemes RFID solen ser més cars que els sistemes de codis de barres
• Les etiquetes RFID solen ser més grans que les etiquetes de codi de barres
• Les etiquetes són específiques de l’aplicació, no hi ha cap etiqueta que s’adapti a tots
• Possibilitat de lectura no autoritzada de passaports i targetes de crèdit
• Més d'una etiqueta pot respondre al mateix temps