Arduino RFID 'Slimme deur'-zelfstudie - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Door Peter Tran, 10ELT1

In deze tutorial werk je met een RFID-leesmodule om een micro-servo-aangedreven deur te ontgrendelen! Zorg ervoor dat u de juiste toegangskaart hebt om toegang te krijgen en laat geen alarm afgaan of de inbraaklichten aanzetten.

U wordt stap voor stap begeleid en geholpen met een 'Testen en probleemoplossing'-gids en 'Real World Application'-sectie aan het einde.

De code voor dit project is beschikbaar op

Download ook de benodigde bibliotheek voor de RFID-sensor van

Benodigdheden:

• Arduino UNO (of andere compatibele microcontroller)
• Prototyping Breadboard
• RFID-leesmodule ((RFID-RC522) met RFID-tags
• Microservo (9g)
• LED's (geel, groen en rood)
• Piëzo-zoemers

Stap 1: RFID-theorie

Wat is een RFID-lezer?

Radio Frequency Identification (RFID) tagging is een ID-systeem dat kleine radiofrequentie-identificatieapparatuur gebruikt voor identificatie- en trackingdoeleinden. Een RFID-taggingsysteem omvat de tag zelf, een lees-/schrijfapparaat en een hostsysteemtoepassing voor het verzamelen, verwerken en verzenden van gegevens. In eenvoudige bewoordingen gebruikt RFID elektromagnetische velden om gegevens over korte afstanden over te dragen.

RFID is handig om mensen te identificeren, transacties te doen, etc. U kunt een RFID-systeem gebruiken om een deur te openen. Zo mag alleen de persoon met de juiste informatie op zijn kaart naar binnen. In deze tutorial hebben we meerdere RFID-tags, elk met zijn eigen Unique Identification (UID), maar slechts één kaart krijgt toegang.

RFID-RC522 pinlay-out

Pin 1: VCC, positief vermogen (3,3 v) Pin 2: RST, resetPin 3: GroundPin 4: IRQ, onderbrekingspin die wordt gebruikt om de module te activeren wanneer een apparaat binnen bereik komt Pin 5: MISO, eigenlijk communicatie INPin 6: MOSI. eigenlijk communicatie OUTPin 7: SCK, gebruikt als klok/oscillatorPin 8: SS, gebruikt als seriële ingang

Stap 2: De RFID-module aansluiten

1. Download de benodigde bibliotheek uit het introductiegedeelte.
2. Pak de inhoud uit de zip-map "rfid-master" en voeg deze bibliotheekmap toe onder de bestaande bibliotheken van Arduino.
3. Herstart Arduino IDE
4. De Arduino-code is gekoppeld aan het begin van de tutorial. Compileer de code en verwijder eventuele fouten.
5. Verbind de Arduino UNO met de RFID-lezer. Raadpleeg de pinbedrading hieronder, evenals het schematische diagram hierboven voor gemakkelijke referentie.

Pin-bedrading van RFID-RC522 naar Arduino Uno

SDA------------------------Digitale 10 SCK---------------------- --Digitaal 13 MOSI----------------------Digitaal 11 MISO-------------------- --Digitale 12 IRQ------------------------ niet aangesloten GND------------------- ----GND RST------------------------Digitale 9 3.3v---------------- -------3.3v (NIET VERBINDEN MET 5v)

Stap 3: Gegevens lezen van RFID-tag

1. Ga naar Bestand > Voorbeelden > MFRC522 > DumpInfo en upload de code. Deze code is beschikbaar in Arduino IDE (na installatie van de RFID-bibliotheek).
2. Open de seriële monitor en je zou zoiets moeten zien als de linkerafbeelding hierboven.
3. Benader de RFID-tag voor de lezer.
4. De informatie die uit de tag kan worden afgelezen, staat in de rechter afbeelding hierboven. De geel gemarkeerde tekst is de unieke identificatie (UID) van de RFID-tag, noteer deze voor later.

Stap 4: De RFID-lezer testen

1. Voer de UID waar nodig in de Arduino-code in (in de buurt van het gedeelte 'Geautoriseerde toegang').
2. Benader de tag die u hebt gekozen om toegang te geven en u ziet het geautoriseerde bericht.
3. Benader een andere tag met een andere UID en je ziet het weigeringsbericht.
4. Raadpleeg het gedeelte 'Testen en probleemoplossing' als u problemen ondervindt.

Stap 5: Micro Servo, LED's en zoemers

Micro-servo

1. Sluit een microservo aan volgens de instructies op pagina 49-52 van de SparkFun SIK Guide (versie 3.2).
2. De PWM-pin van de servo moet verbinding maken met pin6 op de Arduino.
3. Raadpleeg de referentiecode die is gekoppeld in de inleiding met de titel "RFID_wITH_SERVO.ino" en het bovenstaande schema.

4. Raadpleeg het gedeelte 'Testen en probleemoplossing' als u problemen ondervindt.

LED's en piëzo-zoemers

1. Installeer de LED's en piëzo-zoemers met verwijzing naar het bovenstaande diagram.
2. Gebruik de code "RFID_WithServo_and_Lights.ino"
3. Raadpleeg het gedeelte 'Testen en probleemoplossing' als u problemen ondervindt.

Stap 6: Testen en probleemoplossing

Testen

1. De gele LED mag alleen branden als er geen tag wordt gescand.
2. Wanneer een geautoriseerde RFID-tag wordt gebruikt, moet het groene lampje twee keer knipperen met twee pieptonen
3. Wanneer een niet-geautoriseerde RFID-tag wordt gebruikt, moet het rode lampje drie keer knipperen met drie pieptonen

Probleemoplossen

1. LED brandt niet: draai de polariteit van de LED om door deze om te draaien. Mogelijk is de LED ook doorgebrand.
2. Programma upload niet: Wijzig de seriële poort in tools>seriële poort>
3. Servo draait niet: zelfs gekleurde draden zijn schrikbarend eenvoudig verkeerd aan te sluiten.
4. Servo werkt nog steeds niet: vergeet niet de voeding (rode en bruine draden) aan te sluiten op +5v en aarde
5. Servo trilt gewoon: gebruik een externe voeding,

Stap 7: Real World-toepassing

RFID kan eenvoudig worden geïntegreerd in bijna elke beveiligingstoepassing, waardoor dit prototype zeer nuttig en geschikt is voor onmiddellijke toepassing in de echte wereld. Een vergelijkbaar model waarbij een geautoriseerde RFID-tag een servo kan activeren die een deur ontgrendelt, kan worden gebruikt in:

• kantoorgebouwen
• appartementen
• hotels
• bibliotheek seminarruimte check-ins
• huur/huurauto's

Enkele verdere voordelen van RFID zijn:

• Moeilijk te kopiëren of te hacken. Een radiosignaal kan niet worden "gekopieerd", en het signaal zelf kan worden gecodeerd, zodat andere apparaten de gegevens niet kunnen ontcijferen.
• Aanpasbaar en programmeerbaar. Een RFID-sleutelkaart kan worden geprogrammeerd om alleen bepaalde deuren (of slechts één) voor een bepaalde tijd te openen. (Hotels gebruiken keycards om hun gasten alleen toegang te verlenen tot hun hotelkamer en het fitnesscentrum, dat is ingesteld om te stoppen met werken op de ochtend van het afrekenen.) Met dit systeem kan het management de toegang van werknemers tot bepaalde geautoriseerde delen van de faciliteit gedurende bepaalde tijd beperken.
• Anoniem. Zonder identificatietekens op de sleutelkaart kunnen alleen de geautoriseerde gebruiker en de computer weten welke deur(en) de kaart zal ontgrendelen.
• Gemakkelijk gedeactiveerd. Als een keycard verloren of gestolen is, kan het systeem het identificatiesignaal eenvoudig intrekken - of de kaart kan eenvoudig verlopen.
• Meer kosteneffectieve beveiliging. Wanneer fysieke sleutels verloren gaan of gecompromitteerd zijn, moet het slot worden gewijzigd om de beveiliging te herstellen. Wanneer een sleutelkaart verloren gaat, kan de autorisatie worden ingetrokken, waardoor deze effectief wegwerpbaar wordt. Geen behoefte om het slot te veranderen

Enkele nadelen van RFID zijn:

• RFID-systemen zijn vaak duurder dan barcodesystemen
• RFID-tags zijn meestal groter dan barcodelabels
• Tags zijn toepassingsspecifiek, geen enkele tag past bij iedereen
• Mogelijkheid tot ongeoorloofd lezen van paspoorten en creditcards
• Meer dan één tag kan tegelijkertijd reageren