آموزش "درب هوشمند" آردوینو RFID: 7 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

توسط پیتر تران ، 10ELT1

در این آموزش ، شما با یک ماژول خواننده RFID برای باز کردن قفل درب با میکرو سروو کار خواهید کرد! مطمئن شوید که کارت دسترسی مناسبی برای ورود دارید و زنگ خطر را صدا نمی زنید و چراغ های مزاحم را روشن نمی کنید.

شما گام به گام راهنمایی می شوید و در انتها راهنمای "آزمایش و عیب یابی" و "برنامه دنیای واقعی" را دریافت خواهید کرد.

کد این پروژه در https://drive.google.com/drive/folders/1yVIvFhV17… موجود است

لطفاً کتابخانه لازم برای سنسور RFID را از https://github.com/AritroMukherjee/RFID بارگیری کنید

تدارکات:

• Arduino UNO (یا سایر میکروکنترلرهای سازگار)
• نمونه سازی تخته نان
• ماژول RFID Reader ((RFID-RC522) با برچسب های RFID
• میکرو سرو (9 گرم)
• LED (زرد ، سبز و قرمز)
• وزوزهای پیزو

مرحله 1: نظریه RFID

RFID خوان چیست؟

برچسب گذاری با فرکانس رادیویی (RFID) یک سیستم شناسایی است که از دستگاههای شناسایی فرکانس رادیویی کوچک برای اهداف شناسایی و ردیابی استفاده می کند. یک سیستم برچسب گذاری RFID شامل خود برچسب ، یک دستگاه خواندن/نوشتن و یک برنامه سیستم میزبان برای جمع آوری ، پردازش و انتقال داده است. به عبارت ساده ، RFID از میدان های الکترومغناطیسی برای انتقال داده ها در فواصل کوتاه استفاده می کند.

RFID برای شناسایی افراد ، انجام معاملات و غیره مفید است. می توانید از یک سیستم RFID برای بازکردن درب استفاده کنید. به عنوان مثال ، فقط شخصی که اطلاعات صحیح روی کارت خود دارد اجازه ورود دارد. در این آموزش ، ما چندین برچسب RFID داریم که هریک دارای شناسه منحصر به فرد (UID) خود هستند ، اما فقط به یک کارت دسترسی داده می شود.

RFID-RC522 طرح پین

پین 1: VCC ، قدرت مثبت (3.3v) پین 2: RST ، بازنشانی پین 3: GroundPin 4: IRQ ، پین وقفه ای که برای بیدار شدن ماژول هنگام ورود دستگاه به محدوده مورد استفاده قرار می گیرد پین 5: MISO ، اساساً ارتباطات INPin 6: MOSI. اساساً ارتباطات OUTPin 7: SCK ، به عنوان ساعت/نوسان ساز استفاده می شود پین 8: SS ، به عنوان ورودی سریال استفاده می شود

مرحله 2: اتصال ماژول RFID

1. کتابخانه لازم را از قسمت مقدمه بارگیری کنید.
2. محتویات را از پوشه zip "rfid-master" استخراج کرده و این پوشه کتابخانه را در زیر کتابخانه های موجود آردوینو اضافه کنید.
3. راه اندازی مجدد Arduino IDE
4. کد آردوینو در ابتدای آموزش پیوند داده شده است. کد را کامپایل کرده و خطاها را برطرف کنید.
5. Arduino UNO را با خواننده RFID وصل کنید. به منظور اتصال آسان به سیم کشی پین زیر و همچنین نمودار شماتیک بالا مراجعه کنید.

پین سیم کشی از RFID-RC522 به Arduino Uno

SDA ------------------------ Digital 10 SCK ---------------------- -دیجیتال 13 MOSI ---------------------- دیجیتال 11 MISO -------------------- -دیجیتال 12 IRQ ------------------------ GND غیر متصل ------------------- ---- GND RST ------------------------ دیجیتال 9 3.3v ---------------- ------- 3.3 ولت (به 5 ولت وصل نشوید)

مرحله 3: خواندن داده ها از برچسب RFID

1. به File> Examples> MFRC522> DumpInfo بروید و کد را بارگذاری کنید. این کد در Arduino IDE (پس از نصب کتابخانه RFID) در دسترس خواهد بود.
2. مانیتور سریال را باز کنید و باید چیزی شبیه به شکل سمت چپ بالا را ببینید.
3. برچسب RFID را به خواننده نزدیک کنید.
4. اطلاعات قابل خواندن از برچسب در شکل سمت راست بالا ذکر شده است. متن برجسته زرد ، شناسه منحصر به فرد برچسب RFID است (UID) ، آن را برای بعداً یادداشت کنید.

مرحله 4: آزمایش RFID Reader

1. در صورت لزوم UID را در کد Arduino وارد کنید (نزدیک قسمت "دسترسی مجاز").
2. برچسبی را که برای دسترسی انتخاب کرده اید تقریبی کنید و پیام مجاز را مشاهده خواهید کرد.
3. برچسب دیگری را با UID متفاوت تقریبی کنید و پیام انکار را مشاهده خواهید کرد.
4. در صورت بروز هرگونه مشکل به بخش "آزمایش و عیب یابی" مراجعه کنید.

مرحله 5: Micro Servo ، LED ها و Buzzers

میکرو سروو

1. مطابق دستورالعمل های صفحه 49-52 راهنمای SIK SparkFun (نسخه 3.2) ، یک میکرو سروو متصل کنید.
2. پین PWM سروو باید به پین 6 در آردوینو متصل شود.
3. به کد مرجع پیوند داده شده در مقدمه با عنوان "RFID_wITH_SERVO.ino" و شماتیک بالا مراجعه کنید.

4. در صورت بروز هرگونه مشکل به بخش "آزمایش و عیب یابی" مراجعه کنید.

LED ها و Piezo Buzzers

1. LED ها و Piezo Buzzers را با توجه به نمودار بالا نصب کنید.
2. از کد "RFID_WithServo_and_Lights.ino" استفاده کنید
3. در صورت بروز هرگونه مشکل به بخش "آزمایش و عیب یابی" مراجعه کنید.

مرحله 6: آزمایش و عیب یابی

آزمایش کردن

1. LED زرد فقط زمانی باید روشن شود که هیچ تگ اسکن نشده باشد.
2. وقتی از تگ RFID مجاز استفاده می شود ، چراغ سبز باید دوبار با دو بوق چشمک بزند
3. هنگامی که از برچسب RFID غیر مجاز استفاده می شود ، چراغ قرمز باید سه بار با سه بوق چشمک بزند

عیب یابی

1. چراغ LED روشن نمی شود: با چرخاندن آن ، قطبیت LED را معکوس کنید. ممکن است LED نیز منفجر شده باشد.
2. برنامه بارگذاری نمی شود: پورت سریال را در ابزارها> پورت سریال> تغییر دهید
3. سروو نمی پیچد: وصل کردن سیم های رنگی نیز بسیار ساده است.
4. سروو هنوز کار نمی کند: اتصال برق (سیم قرمز و قهوه ای) را به +5 ولت و زمین فراموش نکنید
5. سروو فقط می پیچد: از منبع تغذیه خارجی استفاده کنید ،

مرحله 7: برنامه دنیای واقعی

RFID را می توان به راحتی در تقریباً هر نرم افزار امنیتی ادغام کرد و این نمونه اولیه را برای کاربردهای فوری واقعی بسیار مفید و مناسب می کند. یک مدل مشابه که در آن یک تگ RFID مجاز می تواند سروی را فعال کند که در را باز نمی کند و می تواند در موارد زیر استفاده شود:

• ساختمان های اداری
• آپارتمان ها
• هتل ها
• بررسی اتاق سمینار کتابخانه
• اجاره/اجاره ماشین

برخی دیگر از مزایای RFID عبارتند از:

• کپی کردن یا هک کردن مشکل است. یک سیگنال رادیویی نمی تواند "کپی" شود و خود سیگنال می تواند رمزگذاری شود تا سایر دستگاه ها نتوانند داده ها را رمزگشایی کنند.
• قابل تنظیم و برنامه ریزی. یک کارت کلید RFID می تواند طوری برنامه ریزی شود که فقط درهای خاصی (یا فقط یکی) را برای مدت زمان مشخص باز کند. (هتل ها از کارت های کلید برای مجوز دادن به مهمانان خود فقط برای دسترسی به اتاق هتل و مرکز تناسب اندام خود استفاده می کنند ، و صبح روز تسویه حساب کار خود را متوقف می کند.) این سیستم به مدیران اجازه می دهد تا دسترسی کارکنان را فقط به مناطق مشخص مجاز این مرکز برای مدت معینی محدود کنند. به
• ناشناس. بدون علامت شناسایی روی کارت کلید ، فقط کاربر مجاز و رایانه ممکن است بدانند که کدام درب قفل کارت باز می شود.
• به راحتی غیرفعال می شود. اگر کارت کلید گم شود یا به سرقت برود ، سیستم می تواند به راحتی سیگنال شناسایی خود را غیر مجاز اعلام کند - یا ممکن است کارت منقضی شود.
• امنیت مقرون به صرفه تر هنگامی که کلیدهای فیزیکی گم می شوند یا به خطر می افتند ، برای بازگرداندن امنیت باید قفل را تغییر دهید. هنگامی که یک کارت کلید گم می شود ، می توان بدون مجوز از آن استفاده کرد ، بنابراین می توان آن را یکبار مصرف کرد. نیازی به تعویض قفل نیست

برخی از معایب RFID عبارتند از:

• سیستم های RFID اغلب گرانتر از سیستم های بارکد هستند
• برچسب های RFID معمولاً بزرگتر از برچسب های بارکد هستند
• برچسب ها مخصوص برنامه کاربردی هستند ، هیچ تگ ای برای همه مناسب نیست
• امکان خواندن غیر مجاز گذرنامه و کارت اعتباری
• بیش از یک برچسب می تواند همزمان پاسخ دهد