Arduino ve RFID ile DIY Akıllı Kilit

İlan

Sadece anahtarınız olan görünmez bir kilide yürürsünüz ve dokunmadan bile açarsınız. Kulağa hoş geliyor mu? Bugün omurga olarak bir Arduino ve birkaç ucuz bileşen kullanarak basit bir RFID tabanlı akıllı kilit oluşturacağız.

Bu projenin arkasındaki teknoloji zaten birçok endüstride kullanılmaktadır. Modern bir ofiste çalışan veya toplu taşıma kullanan herkes muhtemelen her gün kullanmış olacaktır. RFID (radyo frekansı tanımlama), bir kart veya donanım kilidindeki bir yongada depolanan verileri tanımlar ve bunları önceden taranan bir etiket listesiyle karşılaştırır.

Bir kilidi açmak ve kapatmak için bir Mifare MFRC522 okuyucu modülü kullanarak erişimi kontrol etmek için bir test devresi inşa edeceğiz. Farklı etiketlere erişim eklemek veya etiketlere erişim kaldırmak için bir ana anahtar kartı kullanacağız ve sistemde neler olduğunu anlatmak için basit bir LED okuması oluşturacağız.

Son olarak, kilit görevi görmek için bir solenoid ve Arduino'yu kullanarak güvenli bir şekilde açıp kapatmak için bir MOSFET ekleyeceğiz.

MFRC522 okuyucu, RC522 yongalarına veri okuyabilir ve yazabilir ve bu verileri Arduino’nun EEPROM'u Güç Çevrimleri Arasında Verileri Kaydetmek İçin Arduino EEPROM Nasıl KullanılırArduino'nun kapatıldığında veri depolayabileceğini biliyor muydunuz? EEPROM'dan bahsediyorum, bu yüzden size nasıl okunacağını ve yazacağınızı gösterirken bana katılın. Daha fazla oku . Bu, herhangi bir DIY kurulumuna harika bir ektir ve özellikle herhangi bir temel ev güvenlik sistemi ile ilgilidir. Yanında kullanılabilir DIY alarm sistemleri Basit Arduino Alarm Sistemi Nasıl YapılırHareketi algılayın, ardından yüksek perdeli alarm sesleri ve yanıp sönen ışıklar ile halkı davetsiz misafirlerden korkutun. Kulağa eğlenceli geliyor mu? Tabii ki öyle. Bugünün Arduino projesinin hedefi bu, uygun ... Daha fazla oku veya DIY güvenlik kamerası Ahududu Pi ile DIY Pan ve Tilt Ağ Güvenlik KameraRaspberry Pi ile uzaktan görüntülenebilir pan ve tilt güvenlik kamerasını nasıl yapacağınızı öğrenin. Bu proje sabahları sadece en basit parçalarla tamamlanabilir. Daha fazla oku sistemleri.

İhtiyacın olacak

• Arduino. Yine de bir Uno kullandık herhangi bir Arduino kartı Arduino Satın Alma Rehberi: Hangi Tahtayı Almalısınız?Dışarıda çok farklı Arduino tahtaları var, kafanız karıştığı için affedilirsiniz. Projeniz için hangisini satın almalısınız? Bu Arduino satın alma rehberi ile yardımcı olalım! Daha fazla oku veya klon yeterli olacaktır.
• 3 x 220 ohm direnç
• 1 x 10k ohm direnç
• Mantık seviyesi N kanalı Mosfet
• Okumak için en az iki kart / fob içeren MFRC522 modülü. Çoğu her biri ile birlikte gelir ve satın alınabilir 2 dolardan az, ancak muhtemelen cüzdanınızda bir toplu seyahat kartı şeklinde bir tane var.
• Kırmızı, mavi ve yeşil LED'ler
• 12v Solenoid ($2)
• 12v güç kaynağı
• Breadboard ve bağlantı kabloları

MFRC522 Modülü

Bu kurulumun yıldızı, hem kart hem de fob içeren bir MFRC522 modülüdür. S50 Her biri kendi benzersiz kalıcı kimlik numarasını (UID) saklayan çip. Bunların her ikisi de işlevsel olarak aynıdır, sadece farklı bir şekildedir.

Şunu arayarak başlayın: MFRC522 kütüphanenizi Arduino IDE'nizin kütüphane yöneticisine yerleştirin ve yükleyin. Alternatif olarak kütüphaneyi indir ve el ile kütüphaneler klasörüne yükleyin. Arduino için tamamen yeniyseniz bunu bulabilirsiniz başlamak için astar Arduino'ya Başlarken: Başlangıç ​​KılavuzuArduino esnek, kullanımı kolay donanım ve yazılıma dayanan açık kaynaklı bir elektronik prototipleme platformudur. Sanatçılar, tasarımcılar, hobiler ve etkileşimli nesneler veya ortamlar oluşturmak isteyen herkes için tasarlanmıştır. Daha fazla oku kullanışlı!

Kütüphane ayrıca modülün Arduino'nuza nasıl takılacağını gösteren bir Fritzing diyagramı içerir.

Dikkatli olun: bu kart 5V üzerinde değil 3.3V üzerinde çalışır, bu yüzden doğru pime bağlamaya dikkat edin.

Kurulumu test etmek için, DumpInfo taslak Dosya> Örnekler> MFRC522> DumpInfo ve Arduino kartınıza yükleyin. Seri monitörü açın ve RFID nesnelerinizden birini okuyucuya tutun. Bunun gibi bir şey görmelisin:

Eğer okuma deyiminde hata alırsanız MIFARE_Read () başarısız oldu: İletişimde zaman aşımıveya PCD_Authenticate () başarısız oldu: İletişimde zaman aşımıendişelenme. Muhtemelen, tüm verileri okuyacak kadar uzun süre etiketi okuyucuya tutmadınız demektir. Kart UID'sini aldığınız sürece (etiket okuyucunun menzili içinde olur olmaz okunur), bu proje ile çalışacaktır. Hiç okuma almıyorsanız, kablolarınızı kontrol edin ve tekrar deneyin.

Devrenin Geri Kalanı

Şimdi modülümüzün çalıştığını doğruladığımıza göre, diğer bileşenleri ekleyelim. Bileşenlerinizi şu şekilde bağlayın:

• 12v güç kaynağımız (şimdilik takılı değil), breadboard'un raylarına bağlanır. Arduino GND pinini ve MFRC522 GND pinini topraklama rayına bağlayın.
• LED'ler 2, 3 ve 4 pinlerine ve 220 ohm dirençler üzerinden topraklama rayına bağlanır.
• MOSFET’imizin kapı ayağı (resimde solda) pim 5'e ve 10k ohm'luk bir direnç üzerinden toprağa bağlanır. Tahliye ayağı (orta) 12v solenoidimizin negatif terminaline ve kaynak ayağı (sağ) topraklama rayına bağlanır.
• 12v Solenoid'in pozitif terminalini ve Arduino'nun VIN'ini breadboard üzerindeki 12v rayına bağlayın.

Bu kurulumla, Arduino'dan MOSFET'e YÜKSEK bir sinyal gönderdiğimizde, akımın Solenoide geçmesine izin verecektir. Arduino'ya 12V'den daha yüksek bir güç sağlamak için bir kademeli transformatöre ihtiyacınız olsa da, daha yüksek güçlü veya daha ağır bir solenoid kullanmanıza engel olacak hiçbir şey yoktur. Ayrıca, MOSFET'inizin aşırı yüklenmeyeceğinden emin olmak için veri sayfasına da dikkat edin.

Her şey bir araya getirildikten sonra şöyle görünmelidir:

Gerekli olmasa da, hurda ağacından bir kapı kilidini simüle etmek için küçük bir teçhizat oluşturdum.

Çizimde Değişiklik Yapma

Devre kurulduktan sonra, Arduino Sketch'imizi kurmanın zamanı geldi. Uygun olarak, MFRC522 kütüphanesi adlı bir örnek çizim ile birlikte gelir Giriş kontrolu neredeyse tam olarak ne yapmak istediğimizi yapar. Arduino'nuzu bilgisayarınıza bağlayın ve açın Dosya> Örnekler> MFRC522> AccessControl Arduino IDE'de.

Hem örnek çizimde hem de GitHub sayfası kütüphane için. Sadece birkaç satırı değiştirmemiz gerekiyor. Alternatif olarak, değiştirilmiş kodumuzu buradan indirebilirsiniz. GitHub Gist.

İlk olarak, çizim ortak bir anot kullanan tek bir RGB LED'li bir devre için tasarlanmıştır. Bunu kullanmayacağız, bu yüzden sadece bu bölümü yorumlayın.

// # tanımla COMMON_ANODE

Şimdi, LED pinlerimizi çizimde tanımlananlarla eşleştirin.

#define redLed 3 // Led Pimleri Ayarla. #define yeşilLed 4. #define maviLed 2

Kurulumumuza uygun olması için röle pimini (bu durumda bir MOSFET kullanmamıza rağmen) değiştirmemiz gerekiyor.

#define relay 5 // MOSFET Pinini Ayarla

Kilidin daha sonra ne kadar süre açık kalacağını değiştirmeyi kolaylaştırmak için, bunun için bir değişken oluşturacağız.

int lockDelay = 10000; // kilit 10 saniye açık kalır. 

Sadece bir değişiklik daha yapmamız gerekiyor. Sağ altta döngü yöntemi, if ifadesine gömülü yöntem çağrısıdır kabul edildi (300). Bunu değiştirmemiz gerekiyor, böylece lockDelay değişken.

verildi (lockDelay); // Kilitlemek için kapı kilidini açın

Çizimi yeni bir adla kaydedin ve Arduino'nuza yükleyin. İşlem bittiğinde seri monitörü açın. Bunu ilk kez yaptığınızda, ana kartınız olarak kullanmak üzere bir şey taramanızı isteyecektir. Kartınızı okuyucuya doğru tutun; kartın UID'si mesajla birlikte seri monitörde görünmelidir Herşey hazır

Bu kadar! Ana anahtarınız ayarlanmıştır. Arduino kartınızı bilgisayardan çıkarın. Ana anahtar ayrıntılarınız, güç kapatıldıktan sonra bile Arduino’nun EEPROM'una kaydedilir.

Tam Kurulumu Test Etme

Her şeyin yerinde olup olmadığını kontrol etmek ve 12v güç kaynağınızı bağlamak için kablo tesisatınıza son bir hızlı göz atın. Bu noktada, solenoidinizin görev döngüsüne karşı dikkatli olmanız gerektiğini belirtmek gerekir. Bu test için kullandığım ucuz solenoidin yüzde 100 görev döngüsü yok, bu nedenle uzun süre kilitli konumda bırakılmamalıdır. Bunu kalıcı bir düzene sokmak için yüzde 100 görev döngüsü solenoidi kullanın. Daha da iyisi, güç olmadığında kilitli kalan normalde kapalı (NC) bir solenoid olabilir. Bu aynı zamanda sistemi atlamak isteyen herkesin fişini çekemeyeceği anlamına da gelir!

Devreye güç verildiğinde, cihazın çalıştığını göstermek için Mavi LED yanmalıdır. Ana kartı okuyucunun üzerinde tutmak, üç LED'in de yanıp sönmesine neden olur. Yanıp sönerken, erişim hakları eklemek veya kaldırmak için okuyucunun üzerinde başka kartlar veya kartlar tutabilirsiniz. Erişim vermek için yeşil, almak için mavi yanıp söner. Yönetici modundan çıkmak için ana kartı tekrar kullanın.

Şimdi okuyucuya erişebilen bir kart veya fob tuttuğunuzda, yeşil renkte yanıp sönmeli ve kilidi açmalıdır. Kırmızı yanıp sönüyorsa, erişim reddedilmiştir!

Hepsi tamam!

Bu proje DIY kurulumunuzda RFID cihazlarını kullanmaya basit bir başlangıç ​​olsa da, en güvenli kurulum değildir. Jürinin bunu ön kapınıza atmasını önermiyoruz.

Tüm mekanizmayı bir kutuya inşa edebilir ve solenoidi kilitlemek için kullanabilirsiniz. Kutuyu çerezlerle doldurun ve kimin erişip kimin sahip olmadığına karar vermek için ana anahtarınızı kullanın. Çerez ustası ol!

Solenoidi tamamen ortadan kaldırabilir ve yerine bir LED şerit takabilir ve RFID ile etkinleştirilen bir ışığa sahip olabilirsiniz. Aynı fikirleri, erişime sahip bir kart veya fob okuyucuya tutulduğunda Wi-Fi şifresi gibi verileri küçük bir ekrana görüntülemek için kullanabilirsiniz.

Evde kurulumlarınızda RFID kullanıyor musunuz? Aşağıdaki yorumlar bölümünde projelerinizi bize bildirin!

Image Credit: Annmarie Young üzerinden Shutterstock.com