DIY Smart Lock Arduinolla ja RFID: llä

Mainos

Kävelet näkymättömän lukon päälle, johon vain sinulla on avain, ja avaat sen edes koskematta sitä. Kuulostaa siistiltä? Tänään aiomme rakentaa yksinkertaisen RFID-pohjaisen älylukon, jossa selkäranka on Arduino ja muutama halpa komponentti.

Projektin takana olevaa tekniikkaa käytetään jo monilla aloilla. Jokainen, joka on työskennellyt uudenaikaisessa toimistossa tai käyttänyt julkista liikennettä, on todennäköisesti käyttänyt sitä joka päivä. RFID (radiotaajuinen tunnistus) tunnistaa kortille tai donglissa olevaan siruun tallennetut tiedot ja vertaa niitä luetteloon tunnisteista, jotka on jo skannattu.

Rakennamme testipiirin pääsyn hallitsemiseksi Mifare MFRC522 lukijamoduulilla, lukon avaamiseen ja sulkemiseen. Käytämme pääavainkorttia lisätäksesi tai poistaaksesi pääsyn eri tunnisteisiin ja luomalla yksinkertaisen LED-lukeman kertomaan meille, mitä järjestelmässä tapahtuu.

Viimeinkin lisäämme solenoidin, joka toimii lukkona, ja MOSFETin, jotta se voidaan turvallisesti käynnistää ja poistaa käytöstä Arduinolla.

MFRC522-lukija voi lukea ja kirjoittaa tietoja RC522-siruille ja tallentaa nämä tiedot Arduinon EEPROM Kuinka käyttää Arduino EEPROMia tietojen tallentamiseen tehosyklien välilläTiesitkö, että Arduino voi tallentaa tietoja, kun se sammutetaan? Puhun EEPROMista, joten tule mukaan, kun näytän sinulle kuinka lukea ja kirjoittaa sille. Lue lisää . Tämä olisi loistava lisä kaikkiin DIY-asetuksiin, ja se on erityisen tärkeä kaikissa kodin turvajärjestelmissä. Sitä voidaan käyttää rinnalla DIY hälytysjärjestelmät Kuinka tehdä yksinkertainen Arduino-hälytysjärjestelmäTunnista liike ja pelota sitten isku tunkeilijasta korkealla äänimerkillä ja vilkkuvilla valoilla. Kuulostaako siltä hauskaa? Tietysti se tekee. Se on tämän päivän Arduino-hankkeen tavoite, sopiva ... Lue lisää tai itse valvontakamera DIY Pan ja Tilt -verkon turvakamera Raspberry Pi: lläOpi tekemään etäältä katseltavissa oleva pannu- ja kallistuskamera Raspberry Pi: llä. Tämä projekti voidaan saada aikaan aamulla vain yksinkertaisimmista osista. Lue lisää järjestelmiin.

Tarvitset

• Työläs. Olemme kuitenkin käyttäneet Unoa mikä tahansa Arduino-hallitus Arduinon osto-opas: minkä lautakunnan pitäisi hankkia?Siellä on niin monia erilaisia ​​Arduino-levyjä, sinulle annetaan anteeksi sekoittaaksesi. Mitä sinun pitäisi ostaa projektiisi? Autamme meitä tässä Arduinon osto-oppaassa! Lue lisää tai klooni riittää.
• 3 x 220 ohmin vastukset
• 1 x 10 k ohm vastus
• Loogisen tason N-kanava Mosfet
• MFRC522-moduuli, jossa on vähintään kaksi luettavissa olevaa korttia / fobia. Useimmissa on yksi jokaisesta, ja niitä voi ostaa alle 2 dollaria, mutta sinulla on todennäköisesti jo yksi lompakossasi julkisen matkakortin muodossa.
• Punainen, sininen ja vihreä merkkivalo
• 12v: n solenoidi ($2)
• 12v: n virtalähde
• Leipälevy ja kytke johdot

MFRC522-moduuli

Tämän asennuksen tähti on halpa MFRC522-moduuli, joka tuli sekä kortin että fob: n kanssa S50 siru, jokainen tallentaa oman yksilöllisen pysyvän tunnusnumeron (UID). Nämä ovat molemmat toiminnallisesti identtisiä, vain eri muodossa.

Aloita etsimällä MFRC522 kirjasto Arduino IDE: n kirjastonhoitajassa ja asenna se. Vaihtoehtoisesti voit lataa kirjasto ja asenna se manuaalisesti kirjastokansioon. Jos olet täysin uusi Arduinossa, saatat löytää tämän pohjustus aloittamiseen Arduinon aloittaminen: Aloittelijan opasArduino on avoimen lähdekoodin elektroniikan prototyyppialusta, joka perustuu joustavaan, helppokäyttöiseen laitteistoon ja ohjelmistoon. Se on tarkoitettu taiteilijoille, suunnittelijoille, harrastajalle ja kaikille, jotka ovat kiinnostuneita luomaan interaktiivisia esineitä tai ympäristöjä. Lue lisää hyödyllinen!

Kirjasto sisältää myös Fritzing-kaavion, jonka olen kommentoinut osoittamalla kuinka moduuli kiinnitetään Arduino-laitteeseesi.

Ole varovainen: tämä kortti toimii 3,3 V: n, ei 5 V: n virralla, joten kiinnitä se oikeaan napaan.

Testaa asetukset avaamalla DumpInfo luonnos alk Tiedosto> Esimerkit> MFRC522> DumpInfo ja lataa se Arduino-taulullesi. Avaa sarjamonitori ja pidä yhtä RFID-objekteistasi lukijaa kohti. Sinun pitäisi nähdä jotain tällaista:

Jos saat virheitä luetussa sanomassa MIFARE_Read () epäonnistui: Aikakatkaisu viestinnässätai PCD_Authenticate () epäonnistui: Aikakatkaisu viestinnässä, älä huoli. Se tarkoittaa todennäköisesti, että et pitänyt tunnistetta lukijassa riittävän kauan lukeaksesi kaikkia tietoja. Niin kauan kuin saat kortin UID (joka luetaan heti, kun tunniste on lukijan toiminta-alueella), se toimii tämän projektin kanssa. Jos et saa lukemaa ollenkaan, tarkista johdotus ja yritä uudelleen.

Loppu piiri

Nyt kun olemme todenneet, että moduulimme toimii, annetaan lisätä loput komponentit. Yhdistä komponentit näin:

• 12 voltin virtalähteemme (pistoke pistorasiasta) kytkeytyy leipäpöytämme kiskoihin. Liitä Arduino GND -tappi ja MFRC522 GND -tappi maadoituskiskoon.
• LEDit on kytketty nastoihin 2, 3 ja 4 sekä maadoituskiskoon 220 ohmin vastuksien kautta.
• MOSFET-portin jalka (vasemmalla kuvassa) yhdistyy nastaan ​​5 ja maadoitetaan 10 k ohmin vastuksen kautta. Viemärijalka (keskimmäinen) yhdistyy 12v: n solenoidimme negatiiviseen napaan ja lähdejala (oikea) kytkeytyy maadoituskiskoon.
• Liitä 12v: n solenoidin positiivinen napa ja Arduinon VIN-koodi leipäpöydän 12v-kiskoon.

Tämän asennuksen avulla aina, kun lähetämme KORKEA-signaalia Arduinolta MOSFETille, se antaa virran kulkea solenoidiin. Mikään ei estä käyttämästä suuremman virran tai raskaampaa solenoidia, vaikka tarvitsit askelmuuntajan muuntajan ohjaamiseksi Arduinolle yli 12 V: n virrasta. Kiinnitä erityistä huomiota myös MOSFET-laitteen tekniseen taulukkoon varmistaaksesi, että et ylikuormita sitä.

Kun se on koottu, sen pitäisi näyttää noin:

Vaikka se ei ole välttämätöntä, loin pienen takilan simuloidaksesi oven lukkoa romusta.

Luonnoksen muokkaaminen

Kun piiri on rakennettu, on aika perustaa Arduino-luonnos. MFRC522-kirjastossa on kätevästi malli, jota kutsutaan nimellä Kulunvalvonta se tekee melkein juuri sen, mitä haluamme tehdä. Liitä Arduino tietokoneeseen ja avaa Tiedosto> Esimerkit> MFRC522> AccessControl Arduino IDE: ssä.

Sekä esimerkkiluonnoksessa että. Tarjoaa paljon tietoa GitHub-sivu kirjastoon. Meidän on muutettava vain muutama rivi. Vaihtoehtoisesti voit ladata muokatun koodimme tästä GitHub Gist.

Ensinnäkin luonnos suunniteltiin piirille, jossa on yksi RGB-LED-valo, joka käyttää yhteistä anodia. Emme käytä sitä, joten kommentoi vain tätä osaa.

// # määrittele COMMON_ANODE

Yhdistä nyt LED-nastamme piirustukseen määriteltyihin.

#define redLed 3 // Aseta led-nastat. #define greenLed 4. #define blueLed 2

Meidän on vaihdettava reletappi (vaikka tässä tapauksessa käytetäänkin MOSFETia) vastaamaan asetuksiamme.

#define rele 5 // Aseta MOSFET-nasta

Jotta lukitus pysyy auki myöhemmin, on helpompaa muuttaa, luomme sille muuttujan.

int lockDelay = 10000; // lukko pysyy auki 10 sekunnin ajan. 

Meidän on tehtävä vain yksi muutos vielä. Oikealla alareunassa silmukka menetelmä, haudattu if-lauseeseen on menetelmäkutsu myönnetty (300). Meidän on muutettava tämä niin, että se käyttää meidän lockDelay muuttuja.

myönnetty (lockDelay); // Avaa oven lukko lockDelay kesto

Tallenna luonnos uudella nimellä ja lähetä se Arduino-laitteeseesi. Kun se on valmis, avaa sarjamonitori. Kun teet tämän ensimmäisen kerran, se pyytää sinua skannaamaan jotain käytettäväksi isäntäkorttisi. Pidä kortti lukijaa kohti, ja kortin UID: n pitäisi näkyä sarjanäytössä viestin mukana Kaikki valmiina

Se siitä! Pääavaimesi on kaikki asetettu. Irrota Arduino-kortti tietokoneesta. Pääavaintietosi tallennetaan Arduinon EEPROMiin, jopa virran katkaisun jälkeen.

Täyden asennuksen testaaminen

Tarkista viimeinen nopea johdotuksesi yli varmistaaksesi, että kaikki on paikoillaan, ja kytke 12v virtalähde. Tässä vaiheessa on syytä mainita, että sinun tulee olla varovainen solenoidin käyttöjakson suhteen. Halvalla solenoidilla, jota käytän tässä testissä, ei ole 100-prosenttista työsykliä, joten sitä ei pidä jättää lukittuun asentoon pitkään. Tee tästä pysyvä asennus käyttämällä 100-prosenttista käyttöjakson solenoidia. Vielä parempi olisi normaalisti suljettu (NC) solenoidi, joka pysyy lukittuna, kun sitä ei käytetä. Tämä tarkoittaa myös sitä, että kukaan, joka haluaa ohittaa järjestelmän, ei voi yksinkertaisesti irrottaa sitä!

Kun virtapiiri kytketään päälle, sinisen LEDin tulisi syttyä osoittamaan, että laite on toiminnassa. Pääkortin pitäminen lukijan päällä asettaa sen hallintatilaan, minkä vuoksi kaikkien kolmen merkkivalon tulisi vilkkua. Kun ne vilkkuvat, voit pitää muita kortteja tai foboja lukijan päällä lisätäksesi tai poistaaksesi käyttöoikeudet. Se vilkkuu vihreänä pääsyä varten ja sininen viljelyä varten. Käytä pääkorttia uudelleen poistuaksesi hallintatilasta.

Nyt kun pidät korttia tai fobia, jolla on pääsy lukijaan, sen pitäisi vilkkua vihreänä ja avata lukko. Jos se vilkkuu punaisena, käyttö on evätty!

Valmista!

Vaikka tämä projekti on helppo aloittaa RFID-laitteiden käyttö DIY-asetuksissa, se ei ole kaikkein turvallisin asennus. Emme suosittele, että tuomaristo kiinnittää sen etuoveesi.

Voit rakentaa koko mekanismin laatikkoon ja lukita sen solenoidilla. Täytä ruutu evästeillä ja pääavaimellasi päättää, kenellä on käyttöoikeus ja kuka ei. Tule evästemestariksi!

Voit poistaa solenoidin kokonaan käytöstä ja kiinnittää LED-nauhan paikoilleen ja saada RFID-aktivoidun valon. Voit käyttää samoja ideoita näyttää tietoja, kuten Wi-Fi-salasana, pienelle näytölle, kun kortti tai fob, jolla on pääsy, pidetään lukijan edessä.

Oletko käyttänyt RFID-tunnustasi kotonaan? Kerro meille projekteistasi alla olevassa kommenttiosassa!

Kuvahyvitys: Annmarie Young Shutterstock.com-sivuston kautta