Tutorial Arduino RFID 'Smart Door': 7 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

Di Peter Tran, 10ELT1

In questo tutorial, lavorerai con un modulo lettore RFID per sbloccare una porta con micro-servo! Assicurati di avere la carta di accesso giusta per entrare e non suonare l'allarme né attivare le luci dell'intruso.

Sarai guidato passo dopo passo e assistito con una guida "Test e risoluzione dei problemi" e la sezione "Applicazione nel mondo reale" alla fine.

Il codice per questo progetto è disponibile su

Si prega di scaricare anche la libreria necessaria per il sensore RFID da

Forniture:

• Arduino UNO (o altro microcontrollore compatibile)
• Tagliere di prototipazione
• Modulo lettore RFID ((RFID-RC522) con tag RFID
• Micro servo (9g)
• LED (giallo, verde e rosso)
• Cicalini piezoelettrici

Passaggio 1: teoria RFID

Cos'è un lettore RFID?

L'identificazione a radiofrequenza (RFID) è un sistema di identificazione che utilizza piccoli dispositivi di identificazione a radiofrequenza per scopi di identificazione e tracciamento. Un sistema di etichettatura RFID include l'etichetta stessa, un dispositivo di lettura/scrittura e un'applicazione di sistema host per la raccolta, l'elaborazione e la trasmissione dei dati. In parole semplici, l'RFID utilizza i campi elettromagnetici per trasferire dati su brevi distanze.

L'RFID è utile per identificare le persone, per effettuare transazioni, ecc. Puoi utilizzare un sistema RFID per aprire una porta. Ad esempio, può entrare solo la persona con le informazioni corrette sulla sua carta. In questo tutorial, abbiamo più tag RFID, ognuno con la propria identificazione univoca (UID), ma solo una carta avrà accesso.

Layout pin RFID-RC522

Pin 1: VCC, alimentazione positiva (3.3v) Pin 2: RST, reset Pin 3: Ground Pin 4: IRQ, pin di interruzione utilizzato per riattivare il modulo quando un dispositivo entra nel range Pin 5: MISO, sostanzialmente comunicazioni INP Pin 6: MOSI. sostanzialmente comunicazioni OUTPin 7: SCK, utilizzato come clock/oscillatorePin 8: SS, utilizzato come ingresso seriale

Passaggio 2: collegamento del modulo RFID

1. Scarica la libreria necessaria dalla sezione introduttiva.
2. Estrai il contenuto dalla cartella zip "rfid-master" e aggiungi questa cartella di libreria sotto le librerie esistenti di Arduino.
3. Riavvia Arduino IDE
4. Il codice Arduino è collegato all'inizio del tutorial. Compila il codice ed elimina eventuali errori.
5. Collega Arduino UNO al lettore RFID. Fare riferimento al cablaggio dei pin di seguito e al diagramma schematico sopra per un facile riferimento.

Cablaggio pin da RFID-RC522 ad Arduino Uno

SDA---------Digitale 10 SCK-------- --Digitale 13 MOSI-------Digitale 11 MISO------ --Digital 12 IRQ---------GND non connesso----- ----GND RST---------Digitale 9 3.3v---------------- -------3.3v (NON COLLEGARSI A 5v)

Passaggio 3: lettura dei dati dal tag RFID

1. Vai su File > Esempi > MFRC522 > DumpInfo e carica il codice. Questo codice sarà disponibile in Arduino IDE (dopo aver installato la libreria RFID).
2. Apri il monitor seriale e dovresti vedere qualcosa come la figura a sinistra sopra.
3. Approssimare il tag RFID al lettore.
4. Le informazioni che possono essere lette dal tag sono elencate nella figura in alto a destra. Il testo evidenziato in giallo è l'identificazione univoca (UID) del tag RFID, annotalo per dopo.

Passaggio 4: test del lettore RFID

1. Inserisci l'UID nel codice Arduino dove richiesto (vicino alla sezione 'Accesso autorizzato').
2. Avvicinati al tag che hai scelto per consentire l'accesso e vedrai il messaggio autorizzato.
3. Approssima un altro tag con un UID diverso e vedrai il messaggio di rifiuto.
4. Fare riferimento alla sezione "Test e risoluzione dei problemi" se si verificano problemi.

Passaggio 5: Micro Servo, LED e cicalini

Micro Servo

1. Collegare un micro servo come da istruzioni a pagina 49-52 della SparkFun SIK Guide (Versione 3.2).
2. Il pin PWM del servo dovrebbe collegarsi al pin6 di Arduino.
3. Fare riferimento al codice di riferimento collegato nell'introduzione intitolata "RFID_wITH_SERVO.ino" e allo schema sopra.

4. Fare riferimento alla sezione "Test e risoluzione dei problemi" se si verificano problemi.

LED e cicalini piezoelettrici

1. Installare i LED e i cicalini piezoelettrici facendo riferimento allo schema sopra.
2. Usa il codice "RFID_WithServo_and_Lights.ino"
3. Fare riferimento alla sezione "Test e risoluzione dei problemi" se si verificano problemi.

Passaggio 6: test e risoluzione dei problemi

test

1. Il LED giallo dovrebbe essere acceso solo quando non è in corso la scansione di nessun tag.
2. Quando viene utilizzato un tag RFID autorizzato, la luce verde dovrebbe lampeggiare due volte con due segnali acustici
3. Quando viene utilizzato un tag RFID non autorizzato, la luce rossa dovrebbe lampeggiare tre volte con tre bip

Risoluzione dei problemi

1. LED non si accende: invertire la polarità del LED ruotandolo. Potrebbe anche essersi bruciato il LED.
2. Il programma non si carica: cambia la porta seriale in strumenti>porta seriale>
3. Il servo non si attorciglia: anche i cavi colorati sono incredibilmente facili da collegare in modo errato.
4. Il servo continua a non funzionare: non dimenticare di collegare l'alimentazione (fili rosso e marrone) a +5v e massa
5. Il servo si muove solo: usa un alimentatore esterno,

Passaggio 7: applicazione nel mondo reale

L'RFID può essere facilmente integrato in quasi tutte le applicazioni di sicurezza, rendendo questo prototipo molto utile e appropriato per l'applicazione immediata nel mondo reale. Un modello simile in cui un tag RFID autorizzato può attivare un servo che sblocca una porta può essere utilizzato in:

• edifici per uffici
• appartamenti
• alberghi
• check-in sala seminari in biblioteca
• noleggio/auto a noleggio

Alcuni ulteriori vantaggi dell'RFID sono:

• Difficile da copiare o hackerare. Un segnale radio non può essere "copiato" e il segnale stesso può essere crittografato in modo che altri dispositivi non possano decifrare i dati.
• Personalizzabile e programmabile. Una chiave magnetica RFID può essere programmata per aprire solo determinate porte (o solo una) per un determinato periodo di tempo. (Gli hotel utilizzano le chiavi magnetiche per autorizzare i propri ospiti solo ad accedere alla propria camera d'albergo e al centro fitness, impostati per smettere di funzionare la mattina del check-out.) Questo sistema consente alla direzione di limitare l'accesso dei dipendenti solo a determinate aree autorizzate della struttura per determinati periodi di tempo.
• Anonimo. Senza segni di identificazione sulla chiave magnetica, solo l'utente autorizzato e il computer possono sapere quale/e porta/e la scheda sbloccherà.
• Facilmente disattivabile. In caso di smarrimento o furto di una chiave magnetica, il sistema può facilmente rimuovere l'autorizzazione dal suo segnale di identificazione o semplicemente far scadere la carta.
• Sicurezza più conveniente. Quando le chiavi fisiche vengono perse o compromesse, la serratura deve essere modificata per ripristinare la sicurezza. Quando una chiave magnetica viene smarrita, può essere rimossa dall'autorizzazione, rendendola effettivamente usa e getta. Non c'è bisogno di cambiare la serratura

Alcuni svantaggi dell'RFID sono:

• I sistemi RFID sono spesso più costosi dei sistemi di codici a barre
• I tag RFID sono generalmente più grandi delle etichette con codice a barre
• I tag sono specifici per l'applicazione, nessun tag va bene per tutti
• Possibilità di lettura non autorizzata di passaporti e carte di credito
• Più di un tag può rispondere contemporaneamente