Arduino RFID 'Akıllı Kapı' Eğitimi: 7 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:16

Peter Tran, 10ELT1

Bu eğitimde, mikro servo ile çalışan bir kapının kilidini açmak için bir RFID okuyucu modülü ile çalışacaksınız! Giriş yapabilmek için doğru erişim kartına sahip olduğunuzdan ve alarm çalmadığından veya izinsiz giriş ışıklarını tetiklemediğinden emin olun.

Adım adım yönlendirileceksiniz ve sonunda bir 'Test Etme ve Sorun Giderme' kılavuzu ve 'Gerçek Dünya Uygulaması' bölümü ile yardım alacaksınız.

Bu projenin kodu https://drive.google.com/drive/folders/1yVIvFhV17… adresinde mevcuttur.

Lütfen ayrıca RFID Sensörü için gerekli kütüphaneyi https://github.com/AritroMukherjee/RFID adresinden indirin.

Gereçler:

• Arduino UNO (veya diğer uyumlu mikrodenetleyici)
• Prototipleme Breadboard
• RFID etiketli RFID Okuyucu Modülü ((RFID-RC522)
• Mikro Servo (9g)
• LED'ler (Sarı, Yeşil ve Kırmızı)
• Piezo Buzzer'lar

Adım 1: RFID Teorisi

RFID okuyucu nedir?

Radyo Frekansı Tanımlama (RFID) etiketleme, tanımlama ve izleme amacıyla küçük radyo frekansı tanımlama cihazları kullanan bir kimlik sistemidir. Bir RFID etiketleme sistemi, etiketin kendisini, bir okuma/yazma cihazını ve veri toplama, işleme ve iletim için bir ana sistem uygulamasını içerir. Basit bir deyişle, RFID kısa mesafelerde veri aktarmak için elektromanyetik alanlar kullanır.

RFID, insanları tanımlamak, işlem yapmak vb. için kullanışlıdır. Bir kapıyı açmak için bir RFID sistemi kullanabilirsiniz. Örneğin sadece kartında doğru bilgileri olan kişinin giriş yapmasına izin verilir. Bu öğreticide, her biri kendi Benzersiz Tanımlamaya (UID) sahip birden fazla RFID etiketine sahibiz, ancak yalnızca bir karta erişim izni verilecek.

RFID-RC522 Pin Düzeni

Pin 1: VCC, pozitif güç (3.3v) Pin 2: RST, resetPin 3: GroundPin 4: IRQ, bir cihaz menzile girdiğinde modülü uyandırmak için kullanılan kesme pini Pin 5: MISO, temel olarak iletişim INPin 6: MOSI. temel olarak iletişim OUTPin 7: SCK, saat/osilatör olarak kullanılırPin 8: SS, seri giriş olarak kullanılır

Adım 2: RFID Modülünü Bağlama

1. Giriş bölümünden gerekli kütüphaneyi indirin.
2. İçeriği "rfid-master" zip klasöründen çıkarın ve bu kütüphane klasörünü mevcut Arduino kütüphanelerinin altına ekleyin.
3. Arduino IDE'yi yeniden başlatın
4. Arduino Kodu, öğreticinin başlangıcında bağlantılıdır. Kodu derleyin ve hataları ortadan kaldırın.
5. Arduino UNO'yu RFID okuyucu ile bağlayın. Kolay referans için aşağıdaki pin kablolarına ve yukarıdaki şematik diyagrama bakın.

RFID-RC522'den Arduino Uno'ya Pin Kablolama

SDA ------------------------Dijital 10 SCK---------------------- --Dijital 13 MOSI----------------------Dijital 11 MISO-------------------- --Dijital 12 IRQ -------------------------bağlantısız GND--------------------------- ----GND RST---------------------------Dijital 9 3.3v---------------- -------3.3v (5v'ye BAĞLAMAYIN)

Adım 3: RFID Etiketinden Veri Okuma

1. Dosya > Örnekler > MFRC522 > DumpInfo'ya gidin ve kodu yükleyin. Bu kod Arduino IDE'de mevcut olacaktır (RFID kitaplığını kurduktan sonra).
2. Seri monitörü açın ve yukarıdaki soldaki gibi bir şey görmelisiniz.
3. RFID etiketini okuyucuya yaklaştırın.
4. Etiketten okunabilecek bilgiler yukarıdaki sağdaki şekilde listelenmiştir. Sarı vurgulanmış metin, RFID etiketinin Benzersiz Tanımlamasıdır (UID), daha sonra not edin.

Adım 4: RFID Okuyucuyu Test Etme

1. UID'yi gerektiğinde Arduino koduna yerleştirin ('Yetkili Erişim' bölümünün yanında).
2. Erişim vermek için seçtiğiniz etikete yaklaşın ve yetkili mesajı göreceksiniz.
3. Farklı bir UID'ye sahip başka bir etikete yaklaşın ve red mesajını göreceksiniz.
4. Herhangi bir sorun yaşarsanız, 'Test Etme ve Sorun Giderme' bölümüne bakın.

Adım 5: Mikro Servo, LED'ler ve Buzzer'lar

Mikro Servo

1. SparkFun SIK Kılavuzunun (Sürüm 3.2) 49-52. sayfalarındaki talimatlara göre bir mikro servo bağlayın.
2. Servonun PWM pini Arduino üzerindeki pin6'ya bağlanmalıdır.
3. "RFID_wITH_SERVO.ino" başlıklı girişte bağlantılı referans koduna ve yukarıdaki şemaya bakın.

4. Herhangi bir sorun yaşarsanız, 'Test Etme ve Sorun Giderme' bölümüne bakın.

LED'ler ve Piezo Buzzer'lar

1. LED'leri ve Piezo Buzzer'ları yukarıdaki şemaya göre kurun.
2. "RFID_WithServo_and_Lights.ino" kodunu kullanın
3. Herhangi bir sorun yaşarsanız, 'Test Etme ve Sorun Giderme' bölümüne bakın.

6. Adım: Test Etme ve Sorun Giderme

Test yapmak

1. Sarı LED yalnızca hiçbir etiket taranmadığında yanmalıdır.
2. Yetkili bir RFID etiketi kullanıldığında, yeşil ışık iki bip sesiyle iki kez yanıp sönmelidir.
3. Yetkisiz bir RFID etiketi kullanıldığında, kırmızı ışık üç bip sesiyle üç kez yanıp sönmelidir.

Sorun giderme

1. LED yanmıyor: LED'i çevirerek polaritesini tersine çevirin. LED de yanmış olabilir.
2. Program yüklenmiyor: Araçlar>seri port>'ta seri portu değiştirin
3. Servo bükülmüyor: Renkli kabloları bile yanlış takmak şaşırtıcı derecede kolaydır.
4. Servo hala çalışmıyor: gücü (kırmızı ve kahverengi kablolar) +5v ve toprağa bağlamayı unutmayın
5. Servo sadece titriyor: harici bir güç kaynağı kullanın,

Adım 7: Gerçek Dünya Uygulaması

RFID hemen hemen her güvenlik uygulamasına kolayca entegre edilebilir, bu da bu prototipi çok kullanışlı ve hemen gerçek dünya uygulaması için uygun hale getirir. Yetkili bir RFID etiketinin bir kapıyı açan bir servoyu etkinleştirebildiği benzer bir model şu durumlarda kullanılabilir:

• Ofis binaları
• apartmanlar
• oteller
• kütüphane seminer odası girişleri
• kiralık/kiralık arabalar

RFID'nin diğer bazı avantajları şunlardır:

• Kopyalamak veya kesmek zor. Bir radyo sinyali "kopyalanamaz" ve sinyalin kendisi şifrelenebilir, böylece diğer cihazlar verileri deşifre edemez.
• Özelleştirilebilir ve programlanabilir. Bir RFID anahtar kartı, belirli bir süre için yalnızca belirli kapıları (veya yalnızca birini) açacak şekilde programlanabilir. (Oteller, misafirlerine yalnızca otel odalarına ve fitness merkezine erişim yetkisi vermek için anahtar kartları kullanır, çıkış sabahı çalışmayı durduracak şekilde ayarlanmıştır.) Bu sistem, yönetimin, çalışanların yalnızca belirli süreler için tesisin belirli yetkili alanlarına erişimini kısıtlamasına izin verir..
• Anonim. Anahtar kartında tanımlayıcı işaret bulunmadığından, kartın hangi kapı(lar)ı açacağını yalnızca yetkili kullanıcı ve bilgisayar bilebilir.
• Kolayca devre dışı bırakılır. Bir anahtar kart kaybolur veya çalınırsa, sistem tanımlama sinyalinin yetkisini kolayca kaldırabilir - veya kartın süresinin dolmasına izin verilebilir.
• Daha uygun maliyetli güvenlik. Fiziksel anahtarlar kaybolduğunda veya güvenliği ihlal edildiğinde, güvenliği sağlamak için kilidin değiştirilmesi gerekir. Bir anahtar kart kaybolduğunda, yetkisi kaldırılarak etkin bir şekilde atılabilir hale getirilebilir. Kilidi değiştirmeye gerek yok

RFID'nin bazı dezavantajları şunlardır:

• RFID sistemleri genellikle barkod sistemlerinden daha pahalıdır
• RFID etiketleri genellikle barkod etiketlerinden daha büyüktür
• Etiketler uygulamaya özeldir, tek etiket herkese uymaz
• Pasaportların ve kredi kartlarının izinsiz okunması imkanı
• Aynı anda birden fazla etiket yanıt verebilir