Tutorial Arduino RFID 'Pintu Pintar': 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Oleh Peter Tran, 10ELT1

Dalam tutorial ini, anda akan bekerjasama dengan modul pembaca RFID untuk membuka kunci pintu berkuasa mikro-servo! Pastikan anda mempunyai kad akses yang tepat untuk mendapatkan kemasukan dan tidak membunyikan penggera atau juga mencetuskan lampu penceroboh.

Anda akan dibimbing langkah demi langkah dan dibantu dengan panduan 'Menguji dan Menyelesaikan Masalah' dan bahagian 'Aplikasi Dunia Sebenar' di akhir.

Kod untuk projek ini boleh didapati di

Sila muat turun juga perpustakaan yang diperlukan untuk Sensor RFID dari

Bekalan:

• Arduino UNO (atau mikrokontroler lain yang serasi)
• Prototaip Breadboard
• Modul Pembaca RFID ((RFID-RC522) dengan tag RFID
• Servo Mikro (9g)
• LED (Kuning, Hijau dan Merah)
• Buzzers Piezo

Langkah 1: Teori RFID

Apa itu pembaca RFID?

Penandaan Radio Frequency Identification (RFID) adalah sistem ID yang menggunakan alat pengenalan frekuensi radio kecil untuk tujuan pengenalan dan pengesanan. Sistem penandaan RFID merangkumi tag itu sendiri, alat baca / tulis, dan aplikasi sistem host untuk pengumpulan, pemprosesan, dan transmisi data. Dengan kata mudah, RFID menggunakan medan elektromagnetik untuk memindahkan data dalam jarak dekat.

RFID berguna untuk mengenal pasti orang, melakukan transaksi, dll. Anda boleh menggunakan sistem RFID untuk membuka pintu. Contohnya, hanya orang yang mempunyai maklumat yang betul pada kadnya yang dibenarkan masuk. Dalam tutorial ini, kami mempunyai banyak tag RFID, masing-masing dengan Identifikasi Uniknya sendiri (UID) tetapi hanya satu kad yang akan diberi akses.

Tata Letak Pin RFID-RC522

Pin 1: VCC, daya positif (3.3v) Pin 2: RST, reset Pin 3: GroundPin 4: IRQ, pin interrupt yang digunakan untuk membangunkan modul apabila peranti berada dalam jangkauan Pin 5: MISO, pada dasarnya komunikasi INPin 6: MOSI. pada dasarnya komunikasi OUTPin 7: SCK, digunakan sebagai jam / pengayun Pin 8: SS, digunakan sebagai input bersiri

Langkah 2: Menyambungkan Modul RFID

1. Muat turun perpustakaan yang diperlukan dari bahagian pengenalan.
2. Ekstrak kandungan dari folder zip "rfid-master" dan tambahkan folder perpustakaan ini di bawah perpustakaan Arduino yang ada.
3. Mulakan semula Arduino IDE
4. Kod Arduino dihubungkan pada permulaan tutorial. Susun kod dan hilangkan sebarang kesalahan.
5. Sambungkan Arduino UNO dengan pembaca RFID. Rujuk pendawaian pin di bawah, serta rajah skematik di atas untuk rujukan mudah.

Pendawaian Pin dari RFID-RC522 ke Arduino Uno

SDA ------------------------ Digital 10 SCK ---------------------- --Digital 13 MOSI ---------------------- Digital 11 MISO -------------------- --Digital 12 IRQ ------------------------ GND yang tidak berkaitan ------------------- ---- GND RST ------------------------ Digital 9 3.3v ---------------- ------- 3.3v (JANGAN BERSAMBUNG KE 5v)

Langkah 3: Membaca Data Dari RFID Tag

1. Pergi ke Fail> Contoh> MFRC522> DumpInfo dan muat naik kodnya. Kod ini akan tersedia di Arduino IDE (setelah memasang pustaka RFID).
2. Buka monitor bersiri dan anda akan melihat seperti gambar kiri di atas.
3. Anggarkan tag RFID kepada pembaca.
4. Maklumat yang boleh dibaca dari tag disenaraikan dalam gambar yang betul di atas. Teks yang diserlahkan kuning adalah Identifikasi Unik (UID) tag RFID, catatnya kemudian.

Langkah 4: Menguji Pembaca RFID

1. Masukkan UID ke dalam kod Arduino jika diperlukan (berhampiran bahagian 'Akses Dibenar').
2. Perkirakan tanda yang telah anda pilih untuk memberi akses dan anda akan melihat mesej yang dibenarkan.
3. Kira teg lain dengan UID yang berbeza dan anda akan melihat mesej penolakan.
4. Lihat bahagian 'Pengujian dan Penyelesaian Masalah' jika anda mengalami masalah.

Langkah 5: Servo Mikro, LED dan Buzzer

Servo Mikro

1. Sambungkan servo mikro mengikut arahan di halaman 49-52 Panduan SparkFun SIK (Versi 3.2).
2. Pin PWM servo harus disambungkan ke pin6 di Arduino.
3. Rujuk kod rujukan yang dihubungkan dalam pengenalan bertajuk "RFID_wITH_SERVO.ino" dan skema di atas.

4. Lihat bahagian 'Pengujian dan Penyelesaian Masalah' jika anda mengalami masalah.

LED dan Piezo Buzzers

1. Pasang LED dan Piezo Buzzers dengan merujuk kepada gambarajah di atas.
2. Gunakan kod "RFID_WithServo_and_Lights.ino"
3. Lihat bahagian 'Pengujian dan Penyelesaian Masalah' jika anda mengalami masalah.

Langkah 6: Menguji dan Menyelesaikan Masalah

Ujian

1. LED kuning hanya akan menyala apabila tidak ada tag yang diimbas.
2. Apabila tag RFID yang sah digunakan, lampu hijau akan berkedip dua kali dengan dua bip
3. Apabila tag RFID yang tidak dibenarkan digunakan, lampu merah harus berkelip tiga kali dengan tiga bip

Penyelesaian masalah

1. LED tidak menyala: balikkan kekutuban LED dengan memutarnya. LED juga mungkin terpadam.
2. Program tidak dimuat naik: Tukar port bersiri dalam alat> port bersiri>
3. Servo tidak berpusing: Wayar walaupun berwarna sangat mudah dipasang dengan tidak betul.
4. Servo masih tidak berfungsi: jangan lupa sambungkan kuasa (wayar merah dan coklat) ke + 5v dan arde
5. Servo hanya berkedut: gunakan bekalan kuasa luaran,

Langkah 7: Aplikasi Dunia Sebenar

RFID dapat diintegrasikan dengan mudah ke dalam hampir semua aplikasi keselamatan, menjadikan prototaip ini sangat berguna dan sesuai untuk aplikasi dunia nyata. Model serupa di mana teg RFID yang diberi kuasa dapat mengaktifkan servo yang membuka pintu boleh digunakan dalam:

• bangunan pejabat
• pangsapuri
• hotel
• daftar masuk bilik seminar perpustakaan
• kereta sewa / sewa

Beberapa kelebihan RFID adalah:

• Sukar untuk disalin atau digodam. Isyarat radio tidak dapat "disalin", dan isyarat itu sendiri dapat dienkripsi sehingga peranti lain tidak dapat menguraikan data.
• Boleh disesuaikan dan boleh diprogramkan. Kad kunci RFID dapat diprogramkan untuk membuka pintu tertentu (atau hanya satu) untuk jangka waktu tertentu. (Hotel menggunakan kad kunci untuk memberi kebenaran kepada tetamu mereka hanya untuk mengakses bilik hotel dan pusat kecergasan mereka, yang ditetapkan untuk berhenti bekerja pada waktu pagi.) Sistem ini membolehkan pihak pengurusan membataskan akses pekerja hanya ke kawasan tertentu yang dibenarkan dari kemudahan tersebut untuk jangka masa tertentu.
• Tanpa Nama. Tanpa tanda pengenal pada kad kunci, hanya pengguna dan komputer yang sah yang dapat mengetahui pintu mana yang akan dibuka kunci kad.
• Mudah dinyahaktifkan. Sekiranya kad kekunci hilang atau dicuri, sistem dengan mudah boleh membatalkan isyarat pengenalannya - atau kad itu hanya dibenarkan habis.
• Keselamatan yang lebih menjimatkan. Apabila kunci fizikal hilang atau dikompromikan, kunci mesti diubah untuk mengembalikan keselamatan. Apabila kad kunci hilang, kad itu boleh dibatalkan kebenarannya, menjadikannya berkesan sekali pakai. Tidak perlu menukar kunci

Beberapa kelemahan RFID adalah:

• Sistem RFID selalunya lebih mahal daripada sistem kod bar
• Tag RFID biasanya lebih besar daripada label kod bar
• Teg adalah khusus untuk aplikasi, tidak ada satu pun tag yang sesuai untuk semua
• Kemungkinan membaca pasport dan kad kredit tanpa kebenaran
• Lebih daripada satu teg dapat bertindak balas pada masa yang sama