Arduino RFID 'Smart Door' Handledning: 7 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:36

Av Peter Tran, 10ELT1

I denna handledning kommer du att arbeta med en RFID-läsarmodul för att låsa upp en mikro-servodriven dörr! Se till att du har rätt passerkort för att komma in och inte larmar eller utlöser inkräktarlamporna.

Du kommer att vägledas steg för steg och assisteras med en "Testning och felsökning" -guide och "Real World Application" -avsnittet i slutet.

Koden för detta projekt finns på

Ladda ner också det nödvändiga biblioteket för RFID -sensorn från

Tillbehör:

• Arduino UNO (eller annan kompatibel mikrokontroller)
• Prototypning av brödbräda
• RFID-läsarmodul ((RFID-RC522) med RFID-taggar
• Micro Servo (9g)
• Lysdioder (gul, grön och röd)
• Piezo Buzzers

Steg 1: RFID -teori

Vad är en RFID -läsare?

Radio Frequency Identification (RFID) -märkning är ett ID -system som använder små radiofrekvensidentifieringsanordningar för identifiering och spårning. Ett RFID -märkningssystem inkluderar själva taggen, en läs-/skrivanordning och en värdsystemapplikation för datainsamling, bearbetning och överföring. I enkla ord använder RFID elektromagnetiska fält för att överföra data över korta avstånd.

RFID är användbart för att identifiera människor, för att göra transaktioner etc. Du kan använda ett RFID -system för att öppna en dörr. Till exempel får endast personen med rätt information på sitt kort komma in. I den här självstudien har vi flera RFID -taggar, var och en med sin egen Unique Identification (UID) men endast ett kort kommer att få åtkomst.

RFID-RC522 stiftlayout

Pin 1: VCC, positiv effekt (3.3v) Pin 2: RST, resetPin 3: GroundPin 4: IRQ, interrupt pin som används för att väcka modulen när en enhet kommer inom intervallet Pin 5: MISO, i grunden kommunikation INPin 6: MOSI. i grunden kommunikation OUTPin 7: SCK, används som klocka/oscillator Pin 8: SS, används som seriell ingång

Steg 2: Anslutning av RFID -modulen

1. Ladda ner det nödvändiga biblioteket från introduktionsavsnittet.
2. Extrahera innehållet från zip-mappen "rfid-master" och lägg till den här biblioteksmappen under de befintliga biblioteken i Arduino.
3. Starta om Arduino IDE
4. Arduino -koden är länkad i början av handledningen. Kompilera koden och eliminera eventuella fel.
5. Anslut Arduino UNO med RFID -läsaren. Se stiftkablarna nedan, liksom schemat ovan för enkel referens.

Pin Wiring från RFID-RC522 till Arduino Uno

SDA ------------------------ Digital 10 SCK ---------------------- --Digital 13 MOSI ---------------------- Digital 11 MISO -------------------- --Digital 12 IRQ ------------------------ oansluten GND ------------------- ---- GND RST ------------------------ Digital 9 3.3v ---------------- ------- 3.3v (ANSLUT INTE TILL 5v)

Steg 3: Läsa data från RFID -tagg

1. Gå till Arkiv> Exempel> MFRC522> DumpInfo och ladda upp koden. Denna kod kommer att finnas tillgänglig i Arduino IDE (efter installation av RFID -biblioteket).
2. Öppna seriell bildskärm och du bör se något som den vänstra figuren ovan.
3. Ungefärlig RFID -taggen för läsaren.
4. Informationen som kan läsas från taggen anges i den högra figuren ovan. Den gula markerade texten är RFID -taggen Unique Identification (UID), anteckna den för senare.

Steg 4: Testa RFID -läsaren

1. Sätt in UID i Arduino -koden vid behov (nära avsnittet 'Auktoriserad åtkomst').
2. Ungefärliggör taggen du har valt att ge åtkomst så ser du det auktoriserade meddelandet.
3. Ungefärliggör en annan tagg med ett annat UID så ser du avslagningsmeddelandet.
4. Se avsnittet "Testning och felsökning" om du får problem.

Steg 5: Micro Servo, lysdioder och summer

Micro Servo

1. Anslut en mikroservo enligt instruktionerna på sidan 49-52 i SparkFun SIK-guiden (version 3.2).
2. Servos PWM -stift ska anslutas till pin6 på Arduino.
3. Se referenskoden länkad i inledningen med titeln "RFID_wITH_SERVO.ino" och schemat ovan.

4. Se avsnittet "Testning och felsökning" om du får problem.

Lysdioder och Piezo Buzzers

1. Installera lysdioderna och Piezo Buzzers med hänvisning till diagrammet ovan.
2. Använd koden "RFID_WithServo_and_Lights.ino"
3. Se avsnittet "Testning och felsökning" om du får problem.

Steg 6: Testning och felsökning

Testning

1. Den gula lysdioden ska bara tändas när ingen tagg skannas.
2. När en auktoriserad RFID -tagg används ska det gröna ljuset blinka två gånger med två pip
3. När en icke-auktoriserad RFID-tagg används ska den röda lampan blinka tre gånger med tre pip

Felsökning

1. Lysdioden lyser inte: vänd LED -lampans polaritet genom att vrida den. Lysdioden kan också ha blåst.
2. Program laddas inte upp: Ändra serieporten i verktyg> serieport>
3. Servo vrider sig inte: Även färgade trådar är chockerande enkla att ansluta fel.
4. Servo fungerar fortfarande inte: glöm inte att ansluta ström (röda och bruna ledningar) till +5v och jorda
5. Servo bara ryck: använd en extern strömförsörjning,

Steg 7: Verklig världsprogram

RFID kan enkelt integreras i nästan alla säkerhetsapplikationer, vilket gör denna prototyp mycket användbar och lämplig för omedelbar verklig tillämpning. En liknande modell där en auktoriserad RFID -tagg kan aktivera en servo som låser upp en dörr kan användas i:

• kontorsbyggnader
• lägenheter
• hotell
• incheckning av biblioteksseminarium
• hyra/hyra bil

Några ytterligare fördelar med RFID är:

• Svårt att kopiera eller hacka. En radiosignal kan inte "kopieras" och själva signalen kan krypteras så att andra enheter inte kan dechiffrera data.
• Anpassningsbar och programmerbar. Ett RFID -nyckelkort kan programmeras att endast öppna specifika dörrar (eller bara en) under en viss tid. (Hotell använder nyckelkort för att bara ge sina gäster åtkomst till hotellrummet och gymmet, som ska sluta fungera på morgonen i kassan.) Detta system gör det möjligt för ledningen att begränsa anställdas åtkomst till specifika auktoriserade områden på anläggningen under vissa tidsperioder..
• Anonym. Utan identifieringsmärken på nyckelkortet är det bara den auktoriserade användaren och datorn som vet vilka dörrar som kortet kommer att låsa upp.
• Enkelt avaktiverat. Om ett nyckelkort tappas bort eller blir stulet kan systemet enkelt auktorisera sin identifikationssignal - eller så kan kortet helt enkelt gå ut.
• Mer kostnadseffektiv säkerhet. När fysiska nycklar tappas eller äventyras måste låset ändras för att återställa säkerheten. När ett nyckelkort går förlorat kan det auktoriseras, vilket gör det effektivt engångsbruk. Du behöver inte byta låset

Några nackdelar med RFID är:

• RFID -system är ofta dyrare än streckkodssystem
• RFID -taggar är vanligtvis större än streckkodsetiketter
• Etiketter är applikationsspecifika, ingen tagg passar alla
• Möjlighet till obehörig läsning av pass och kreditkort
• Mer än en tagg kan svara samtidigt