UCL-IIoT-Strongbox met RFID en LCD-scherm (Nodered, MySQL) - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Arduino-project met RFID-scanner en LCD

Invoering

Om onze cursus af te sluiten met microcontrollers, meer bepaald de Arduino Mega die we hebben gebruikt. We hebben de opdracht gekregen om een project te maken dat onze Arduino Mega bevat, behalve dat het aan ons is om te beslissen wat we ermee gaan doen. Omdat we niet zoveel tijd hadden voor dit project, hebben we gekozen voor een RFID-scanner. Dit is al een miljoen keer gemaakt, dus hebben we besloten er een LCD-scherm aan toe te voegen. Dat maakt dit project net iets unieker. Hoewel dit ook al eerder is gedaan, hebben we besloten dat het toch leuk zou worden.

Arduino-project met datalogging We hebben besloten om verder te gaan met ons vorige project, alleen gaan we deze keer datalogging toevoegen. Omdat we weinig tijd hebben, hebben we besloten om hetzelfde project als de vorige keer te gebruiken - op deze manier kunnen we ons concentreren op datalogging sinds het onderdeel is van onze nieuwe cursus, Industrie 4.0. In dit project zullen we Node-red gebruiken, een manier om gegevens van een apparaat te verzamelen en deze op een webserver te openen. Deze manier om alles te verbinden met een cloudserver is een essentieel onderdeel van Industrie 4.0.

Beschrijving

Het eerste wat we deden was controleren of we alle benodigde componenten hadden om dit te realiseren, gelukkig hadden we dat. We hebben besloten dat in plaats van er een deurslot van te maken, zoals je traditioneel zou doen, we besloten dat het een slot voor een kluis of een kluis moest zijn als je wilt. Hiervoor hebben we een houten kist gemaakt, dit is gedaan met een lasercutter. We hebben gaten en dergelijke geboord en uitgesneden om de componenten in te passen, op die manier zag het er realistischer uit en een stuk eenvoudiger om al onze draden en dergelijke te beheren. Nadat we de doos klaar hadden gemaakt, stopten we gewoon al onze hardware en draden erin, gewoon plug and play eigenlijk. Aangezien we het al van tevoren hadden getest en aangesloten. Als alles is aangesloten en ingesteld, hoeft u alleen maar een hoofdsleutel klaar te maken. Dit gebeurt met de standaardchips die je bij je RFID-scanner krijgt, je laadt het programma gewoon in en het zal je vragen om een hoofdsleutel te maken. Als je dit hebt gedaan, kun je ervoor kiezen om toegang te geven tot andere sleutels. Als je alle sleutels hebt die je toegang wilt hebben tot je kluis, dan bestaat simpelweg de setup met hoofdsleutel. Wanneer u nu uw sleutel scant, kunt u op het LCD-scherm zien of u wel of geen toegang heeft. Als u geen sleutels hebt gescand, wordt op het LCD-scherm de tekst "Scan ID KEY" weergegeven. Wanneer u een sleutel scant en u hebt geen toegang, wordt "Toegang geweigerd" weergegeven, of als u toegang hebt, wordt "Toegang verleend" weergegeven. Dit is heel eenvoudig en je kunt altijd iets anders in de code schrijven, als je dat wilt.

Dit zijn de volgende componenten die we in ons project hebben gebruikt:

• RFID-scanner (3,3 V)
• LCD-scherm 16x2 (5 V)
• Arduino Mega 2560 R3
• 12 V DC-solenoïde
• 1x Blauwe LED
• 1x Rode LED
• 1x Groene LED

Stap 1: Fritzing-diagram

Hier is een diagram over het aansluiten van de componenten in ons project

Stap 2: De code

Hier is de code voor het project:

Als je problemen hebt met het scannen van je ID-sleutels;

Als u problemen ondervindt met het scannen van uw sleutels, kan dit komen doordat uw EEPROM vol is. Dit betekent dat je geen bits meer vrij hebt om te gebruiken voor je ID-sleutels. U zou dit probleem alleen moeten krijgen als u uw EEPROM eerder hebt gebruikt. In onze code hebben we wel een stap om de EEPROM te wissen, maar helaas werkt deze niet zoals bedoeld. Daarom moet je Arduino's standaard EEPROM-reset gebruiken, deze staat in de standaardbibliotheken.

Omdat we Nodered gebruiken, hebben we een opmerking over serial.print in de code. Dit heeft geen effect op het project, maar het werkt niet met Nodered.

Stap 3: Voorbeeld van het project

Hier kunt u zien hoe u de tag kunt toevoegen en verwijderen

Een van de tags is de Master key, hiermee kun je wijzigen hoeveel tags je toegang wilt hebben tot de kluis.

Verwijder een tag, op dezelfde manier waarop u een tag toevoegt.

Stap 4: Knooppunt-rood

De eerste stap is om erachter te komen hoe uw Arduino met uw pc communiceert. In ons geval gebruiken we gewoon onze seriële poort in onze pc om met onze Arduino te communiceren.

Knooppunt-rode codering

In node-red kun je een seriële poortblok slepen, waar je baudrate etc. je communicatie-instellingen definieert.

Vanaf hier koppel je je Arduino-poort aan die functies die je wilt dat node-red uitvoert. Je sleept een functie, waar je de functionaliteit definieert. We hebben twee paden met functies die we gebruiken; De eerste is dat we de stroom van berichten van de Arduino vertragen, zodat we alleen de RFID-tags krijgen. Vervolgens gebruiken we een switch om een verleend, geweigerd of onbekend bericht (notificatie) te verzenden, aangezien we vooraf hebben gedefinieerd welke tags worden toegekend en geweigerd in de switch. Als de tag onbekend is, wordt deze geweigerd en node-red stuurt een melding dat het een onbekende tag is.

Ons andere pad sturen we de gegevens van de RFID naar onze mySQL-database. Houd er rekening mee dat u voorzichtig moet zijn bij het openen van uw mySQL-database, aangezien de namen exact moeten zijn, omdat u geen verbinding kunt krijgen.

Vanaf hier sturen we de informatie die we hebben opgeslagen in onze mySQL-database en tonen ze in een tabel in het knooppuntrode dashboard. U hoeft alleen de tabelgrootte en dergelijke te definiëren met behulp van HTML-code. We hebben een update-knop, zodat u de nieuwste tags kunt zien.

Stap 5: MySQL-database

We gebruiken WAMPserver om onze mySQL-database lokaal te hosten. Hier slaan we onze RFID-tags en tijdstempels op, waarvoor we node-red gebruiken om de informatie uit onze Arduino- en mySQL-database te bemiddelen.

Het enige dat u in mySQL hoeft te doen, is een tabel met 2 kolommen definiëren, een voor ID en de andere voor de tijdstempels.

Hoe we de informatie uit de Arduino halen in node-red staat beschreven in de paragraaf over node-red.