Arduino RFID 'Smart Door' Tutorial: 7 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Ni Peter Tran, 10ELT1

Sa tutorial na ito, gagana ka sa isang module ng mambabasa ng RFID upang ma-unlock ang pinto na pinapatakbo ng micro-servo! Siguraduhin na mayroon kang tamang access card upang makakuha ng pagpasok at hindi ipatunog ang alarma o mag-trigger ng mga ilaw na pumasok.

Gagabayan ka ng hakbang-hakbang at tutulungan ka ng isang gabay na 'Pagsubok at Pag-troubleshoot' at seksyong 'Tunay na Pag-apply sa Mundo' sa dulo.

Ang code para sa proyektong ito ay magagamit sa

Mangyaring i-download din ang kinakailangang silid-aklatan para sa RFID Sensor mula sa

Mga Pantustos:

• Arduino UNO (o iba pang katugmang microcontroller)
• Prototyping Breadboard
• RFID Reader Module ((RFID-RC522) na may mga RFID tag
• Micro Servo (9g)
• Mga LED (Dilaw, berde at Pula)
• Piezo Buzzers

Hakbang 1: Teoryang RFID

Ano ang isang RFID reader?

Ang pagta-tag ng Frequency Identification (RFID) ng Radio ay isang ID system na gumagamit ng maliliit na aparato sa pagkakakilanlan ng dalas ng radyo para sa mga layunin ng pagkakakilanlan at pagsubaybay. Ang isang sistema ng pag-tag ng RFID ay may kasamang tag mismo, isang nabasa / sumulat na aparato, at isang application ng host system para sa koleksyon ng data, pagproseso, at paghahatid. Sa mga simpleng salita, gumagamit ang RFID ng mga electromagnetic field upang ilipat ang data sa maikling distansya.

Kapaki-pakinabang ang RFID upang makilala ang mga tao, upang makagawa ng mga transaksyon, atbp. Maaari kang gumamit ng isang RFID system upang buksan ang isang pintuan. Halimbawa, ang tao lamang na may tamang impormasyon sa kanyang card ang pinapayagang pumasok. Sa tutorial na ito, mayroon kaming maraming mga tag ng RFID, bawat isa ay may sariling Natatanging Pagkakakilanlan (UID) ngunit isang card lamang ang bibigyan ng pag-access.

RFID-RC522 Pin Layout

Pin 1: VCC, positibong lakas (3.3v) Pin 2: RST, resetPin 3: GroundPin 4: IRQ, gumambala ang pin na ginamit upang gisingin ang module kapag ang isang aparato ay dumating sa rangePin 5: MISO, karaniwang mga komunikasyon INPin 6: MOSI. karaniwang mga komunikasyon OUTPin 7: SCK, ginamit bilang isang orasan / oscillatorPin 8: SS, ginamit bilang serial input

Hakbang 2: Pagkonekta sa RFID Module

1. I-download ang kinakailangang library mula sa seksyon ng pagpapakilala.
2. I-extract ang mga nilalaman mula sa zip folder na "rfid-master" at idagdag ang folder ng library na ito sa ilalim ng umiiral na mga aklatan ng Arduino.
3. I-restart ang Arduino IDE
4. Ang Arduino Code ay naka-link sa simula ng tutorial. Compile ang code at alisin ang anumang mga error.
5. Ikonekta ang Arduino UNO sa RFID reader. Sumangguni sa mga kable ng pin sa ibaba, pati na rin ang eskematiko diagram sa itaas para sa madaling sanggunian.

Pin Kable mula sa RFID-RC522 hanggang Arduino Uno

SDA ----------------- Digital 10 SCK ----------------- --Digital 13 MOSI ----------------- Digital 11 MISO -------------------- --Digital 12 IRQ ----------------- unconnected GND ------------------- ---- GND RST ----------------- Digital 9 3.3v ---------------- ------- 3.3v (HUWAG MAGKONEKTO SA 5v)

Hakbang 3: Pagbasa ng Data Mula sa RFID Tag

1. Pumunta sa File> Mga Halimbawa> MFRC522> DumpInfo at i-upload ang code. Magagamit ang code na ito sa Arduino IDE (pagkatapos i-install ang RFID library).
2. Buksan ang serial monitor at dapat mong makita ang isang bagay tulad ng kaliwang pigura sa itaas.
3. Tinatayang ang tag ng RFID sa mambabasa.
4. Ang impormasyon na maaaring mabasa mula sa tag ay nakalista sa tamang pigura sa itaas. Ang dilaw na naka-highlight na teksto ay ang Natatanging Pagkakakilanlan (UID) ng RFID tag, tandaan ito para sa ibang pagkakataon.

Hakbang 4: Pagsubok sa RFID Reader

1. Ipasok ang UID sa Arduino code kung saan kinakailangan (malapit sa seksyong 'Awtorisadong Pag-access').
2. Tantyahin ang tag na pinili mo upang magbigay ng access at makikita mo ang pinahintulutang mensahe.
3. Tantyahin ang isa pang tag na may ibang UID at makikita mo ang denial message.
4. Sumangguni sa seksyong 'Pagsubok at Pag-troubleshoot' kung nakakaranas ka ng anumang mga isyu.

Hakbang 5: Micro Servo, LEDs at Buzzers

Micro Servo

1. Ikonekta ang isang micro servo ayon sa mga tagubilin sa pahina 49-52 ng SparkFun SIK Guide (Bersyon 3.2).
2. Ang PWM pin ng servo ay dapat kumonekta sa pin6 sa Arduino.
3. Sumangguni sa sanggunian code na naka-link sa pagpapakilala na pinamagatang "RFID_wITH_SERVO.ino" at ang eskematiko sa itaas.

4. Sumangguni sa seksyong 'Pagsubok at Pag-troubleshoot' kung nakakaranas ka ng anumang mga isyu.

Mga LED at Piezo Buzzer

1. I-install ang mga LED at Piezo Buzzer na may sanggunian sa diagram sa itaas.
2. Gamitin ang code na "RFID_WithServo_and_Lights.ino"
3. Sumangguni sa seksyong 'Pagsubok at Pag-troubleshoot' kung nakakaranas ka ng anumang mga isyu.

Hakbang 6: Pagsubok at Pag-troubleshoot

Pagsubok

1. Dapat lamang naiilawan ang dilaw na LED kapag walang nai-scan na tag.
2. Kapag ginamit ang isang awtorisadong RFID tag, ang berdeng ilaw ay dapat na mag-flash nang dalawang beses gamit ang dalawang beep
3. Kapag ginamit ang isang hindi awtorisadong tag na RFID, ang pulang ilaw ay dapat na flash ng tatlong beses na may tatlong beep

Pag-troubleshoot

1. Hindi ilaw ng LED: baligtarin ang polarity ng LED sa pamamagitan ng pag-ikot nito. Ang LED ay maaaring hinipan din.
2. Hindi pag-upload ng programa: Baguhin ang serial port sa mga tool> serial port>
3. Servo not twisting: Kahit na ang mga may kulay na mga wire ay nakakagulat na madaling mai-plug nang hindi tama.
4. Hindi pa rin gumagana ang Servo: huwag kalimutang ikonekta ang kapangyarihan (pula at kayumanggi na mga wire) sa + 5v at lupa
5. Servo lamang twitches: gumamit ng isang panlabas na supply ng kuryente,

Hakbang 7: Real Application ng Mundo

Ang RFID ay maaaring madaling isama sa halos anumang application ng seguridad, na ginagawang napaka kapaki-pakinabang at angkop para sa agarang real-world application ang prototype na ito. Ang isang katulad na modelo kung saan ang isang pinahintulutang tag ng RFID ay maaaring mag-aktibo ng isang servo na kung saan unlatches isang pinto ay maaaring magamit sa:

• mga gusali ng tanggapan
• mga apartment
• mga hotel
• check-in sa silid ng silid aklatan
• pag-upa / pag-arkila ng mga kotse

Ang ilan pang mga kalamangan sa RFID ay:

• Mahirap kumopya o mag-hack. Ang isang senyas sa radyo ay hindi maaaring "makopya," at ang signal mismo ay maaaring ma-encrypt upang hindi maunawaan ng ibang mga aparato ang data.
• Nako-customize at napaprograma. Ang isang RFID key card ay maaaring mai-program upang buksan lamang ang mga tukoy na pinto (o isa lamang) para sa isang tukoy na oras. (Gumagamit ang mga hotel ng mga keycard upang pahintulutan ang kanilang mga bisita na i-access lamang ang kanilang silid sa hotel at ang fitness center, na itinakdang ihinto ang pagtatrabaho sa umaga ng pag-checkout.) Pinapayagan ng sistemang ito ang pamamahala na paghigpitan ang pag-access ng empleyado lamang sa mga partikular na awtorisadong lugar ng pasilidad para sa ilang mga oras.
• Hindi nagpapakilala Nang walang mga marka ng pagkilala sa key card, ang awtorisadong gumagamit lamang at ang computer ang maaaring malaman kung aling (mga) pinto ang card ay mag-unlock.
• Madaling na-deactivate. Kung ang isang keycard ay nawala o ninakaw, ang system ay madaling ma-de-authorize ang signal ng pagkakakilanlan nito - o ang card ay maaaring payagan lamang mag-expire.
• Mas security-effective security. Kapag nawala o nakompromiso ang mga pisikal na susi, dapat palitan ang lock upang maibalik ang seguridad. Kapag nawala ang isang key card, maaari itong ma-deuthorisa, na ginagawang epektibo itong hindi kanais-nais. Hindi kailangang palitan ang lock

Ang ilang mga kawalan ng RFID ay:

• Ang mga sistema ng RFID ay madalas na mas mahal kaysa sa mga system ng barcode
• Ang mga tag ng RFID ay karaniwang mas malaki kaysa sa mga label ng barcode
• Ang mga tag ay tukoy sa application, walang isang tag na akma sa lahat
• Posibilidad ng hindi awtorisadong pagbabasa ng mga pasaporte at credit card
• Mahigit sa isang tag ang maaaring tumugon nang sabay