Pany de porta RFID sense fils mitjançant Nodemcu: 9 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

- Funció principal ---

Aquest projecte es va construir com a part d’una classe de comunicacions de xarxa a la Universidade do Algarve en col·laboració amb el meu company Luís Santos. El seu propòsit principal és controlar l'accés d'un pany elèctric a través de connexions sense fils mitjançant l'ús de targetes RFID o claus.

Tot i que aquest projecte va ser dissenyat per funcionar amb un pany de porta, es pot modificar fàcilment per admetre qualsevol tipus d’interruptor solenoide (es farà referència més endavant durant aquest tutorial).

- Versió actual ---

Aquesta primera versió es farà amb el suport d’un servidor i un simple fitxer txt. En el futur treball, s’afegiran diferents variants que s’adaptaran a diferents necessitats i presentaran una alternativa més segura.

- Treball futur ---

Quan trobi temps lliure, intentaré actualitzar les funcions següents:

• Targeta d'administrador especial per afegir altres usuaris
• Accediu al fitxer mitjançant l’emmagatzematge muntat en USB del router
• Xifra el fitxer amb una simple clau binària
• Connecteu un bloqueig de solenoide real al relé i actualitzeu les instruccions amb un vídeo de treball
• Connecteu-vos a un SGBD per facilitar el control i el manteniment de diversos bloquejos i usuaris
• Afegiu un fitxer MicroSD local per fer una còpia de seguretat de la informació en cas que no estigui disponible la connexió sense fils
• Connecteu-vos mitjançant un mòdul de comunicacions GSM GPRS
• Feu que funcioni amb un panell solar per ser absolutament sense fils

Pas 1: components necessaris

Els components necessaris per a aquest projecte són:

• NodeMCU ESP8266 Tauler de desenvolupament WIFI
• Mòdul de relé DC 5V 1 canal
• Lector RFID del mòdul d’inducció de targetes IC RC522
• Targetes o claus RFID
• Pany de la porta de l'interruptor solenoide
• Un díode de 1N4001-1N4007
• Cables
• Taula de pa

Extra:

• Mòdul LED 5050 RGB 3 o:

  Un LED vermell i un LED verd acompanyat d’una resistència de 220ohms

• Mòdul de pantalla OLED IIC I2C de 4,9 polzades de 0,96 polzades

Curiositat: NFC és un subconjunt de la família RFID i funciona a la mateixa freqüència (13,56 MHz).

Pas 2: connectar el Nodemcu a una xarxa Wi-Fi

Ja hi ha bons tutorials que us poden ajudar a connectar el NodeMCU a qualsevol xarxa sense fils 802.11. El que vam seguir va ser:

Instal·lació de l’ESP8266 a Arduino IDE Tutorial de Mybotic

Nota: tingueu en compte que el disseny del pin del NodeMCU és diferent de l’Arduino i, per tant, si utilitzeu p.

Una solució és la inclusió d’una biblioteca que ja fa aquesta associació. Simplement vam seguir la imatge per guiar-nos. Més endavant en aquest tutorial hi haurà una imatge amb totes les connexions realitzades.

Pas 3: connecteu el lector RFID

Aneu a Gestiona les biblioteques … dins de la llista Inclou a Esbós de la barra de menú.

Al quadre de text amb el botó "Filtra la cerca …", inseriu MFRC522 i trieu instal·lar el que sigui GithubCommunity, amb la designació Arduino RFID Library per a MFRC522 (SPI).

- Lectura de targetes RFID ---

Si voleu provar el lector RFID, aneu a Exemples a Fitxer a la barra de menú i cerqueu MFRC522 i trieu ReadNUID per provar-lo.

Pas 4: Configuració de la configuració base

En primer lloc, muntarem la configuració base seguint el diagrama del circuit que es mostra més amunt (si feu clic a la imatge hi ha informació addicional sobre la disposició dels pins).

A continuació, connecteu el NodeMCU i obriu l'IDE d'Arduino i copieu el codi següent.

No oblideu substituir el ssid i la contrasenya per a la vostra xarxa i l’adreça d’amfitrió del servidor al codi.

Pas 5: Creació del fitxer Txt amb els identificadors de les targetes

Si ja heu provat el pas anterior, probablement no passaria res quan provàveu d'apropar les targetes al lector RFID. Està bé! Encara heu d’afegir les targetes que desitgeu al vostre servidor (hi haurà altres alternatives en un futur imprevist).

En primer lloc, haureu de tenir el servidor en funcionament. Creeu un fitxer.txt allà on vulgueu i obriu la consola sèrie al vostre IDE Arduino. Executeu el codi i copieu l'adreça MAC RFID que es presenta, enganxeu-lo al fitxer.txt i premeu Retorn, perquè sempre hi hagi una línia buida al final. Deseu el fitxer.txt i torneu-ho a provar.

Ara hauria de funcionar, no haureu de restablir el NodeMCU ni reiniciar el servidor.

El color LED ON que ve amb el relé sol ser vermell i, per tant, si el pany està obert, hauria de brillar en vermell. En una nova personalització, provarem de canviar aquest LED per oferir un estat vermell permanent i un estat verd sense la necessitat d’utilitzar ports addicionals a la placa NodeMCU.

Nota: no oblideu canviar la ubicació de la carpeta a l'URL del codi.

Pas 6: Connexió del relé a un interruptor solenoide

Atenció, aquest pas és important

Els interruptors solenoides no són sinó bobines que amb el corrent creen un camp magnètic que tira o empeny un pistó. Poden venir com electrovàlvules, panys de porta, interruptors, etc.

El que heu de fer amb cura són dos passos:

• Connecteu la font d'energia i l'interruptor del solenoide al relé de la manera correcta, tal com es mostra més amunt;
• Connecteu un díode entre els dos pins del vostre solenoide per protegir el circuit.

Pas 7: addicional: afegir llums RGB

Simplement seguiu el diagrama del circuit anterior i no us oblideu d'afegir una resistència de 220 ohms entre l'ànode i la terra.

Si la llum és massa tènue o massa brillant, podeu canviar el valor de la resistència (no salteu d'una resistència de 220 ohms a una resistència d'1M ohm i pretengueu estar perplex amb els resultats).

Pas 8: addicional: afegir una pantalla OLED

Com abans, només heu de seguir el nou diagrama del circuit anterior i el codi que apareix a continuació.

El propòsit futur de la pantalla OLED no és simplement reproduir la funció RGB, sinó permetre informació addicional a l’usuari si és necessari.

Pas 9: configuració final

A sobre, és possible veure aquest projecte funcionant mitjançant un vídeo i un parell d’imatges, que s’executen amb el codi complet, inclosos els extres.