Arduino RFID есік құлпы: 5 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:29

*** 08.08.2010 жаңартылды *** Мен гаражға кірудің оңай және қауіпсіз әдісін жасағым келді. RFID - бұл менің есігімді ашудың ең жақсы әдісі, тіпті қолым толық болса да мен есікті ашып, итере аламын! Мен есіктің электронды құлпын басқару үшін ATMega 168 arduino чипі мен ID-20 RFID оқу құралы бар қарапайым схеманы құрдым. Схема 3 бөлек бөліктен тұрады, RFID тегтерін оқуға арналған оқу құралы, оқырманнан деректерді қабылдайтын және RGB светодиоды мен электрлік есік құлпын басқаратын контроллер. Есік құлпы алдымен есікке орнатылады және дұрыс орнатуды қамтамасыз ету үшін 9в батареямен сыналады. Көп жағдайда сіз есіктің құлыпында қалыпты ашық схеманы немесе қауіпсіздікті сақтағыңыз келеді. Бұл есік ток өтпеген кезде құлыптаулы болатынын білдіреді. Есіктің бекітпесіндегі электромагниттен 12вДС өткенде, құлыптағы табақ орын береді және есікті еркін ашуға мүмкіндік береді. Оқырман есіктің сыртында орналасқан және ішкі контроллерден оқшауланған, сондықтан ешкім оқырманды ашып, оқырманға қысқа тұйықталу арқылы қауіпсіздікті айналып өте алмайды. Контроллер Оқырманнан сериялық деректерді қабылдайды және RGB светодиодын және Есік құлпын басқарады. Бұл жағдайда мен екеуін де бөлек нан тақталарына қойдым. Міне, жүйеде жұмыс істейтін бейне шолуы, оны өзіңіз үшін қалай құру керектігін оқыңыз! ** Жаңарту ** Барлық кодтар, схемалар мен ПХД конструкциялары тексерілген және жетілдірілген. Олар осында орналастырылған және жұмыс істеп тұрған соңғы жүйенің жаңартылған бейнесі.

1 -қадам: қажет бөлшектер

Міне, мен сатып алған SparkFun.com сайтына сілтемелер мен бөлшектердің тізімі. Бұл сізге керек болатын бөлшектердің негізгі жиынтығы және arduino және RFID тегтерін arduinoға оқу схемасы. Сізде нан тақтасы, қуат көзі және қосылатын сымдар бар деп ойлаймын.

Arduino Stuff

ATmega168 Arduino Bootloader көмегімен $ 4.95

Crystal 16MHz 1,50 доллар

Конденсатор керамикасы 22pF $ 0.25 (x2)

Резистор 10к Ом 1/6 Ватт PTH $ 0,25

Шағын батырмалы қосқыш $ 0.35

Үшжақты шығыс диодты RGB - 1,95 доллар

RFID материалдары

Олардың қай-қайсысы да, 20-да жақсы диапазон бар, 12-де кішірек RFID оқу құралы ID-12 $ 29.95

RFID Reader Breakout $ 0,95

Жоғалған тақырыптар - тікелей $ 2.50

RFID тегі - 125 кГц $ 1,95

Басқа

TIP31A транзисторы (радиоқабылдағыш/жергілікті электроника дүкені $ 1.50)

Есік құлпы ebay -ден алынған. Есіктің істен шығуы Қауіпсіз кіруді басқару Electric Strike v5 NO $ 17.50 (kawamall, шығанақ)

2 -қадам: Arduino контроллерін жасаңыз

Негізгі Arduino көмегімен RFID есік құлпын құрудың алғашқы қадамы - негізгі жұмыс істейтін ардуиноны тақтаға шығару. ATMega 168 алдын ала жыпылықтаған Arduino чиптерінің көпшілігі әдепкі бойынша жыпылықтау бағдарламасымен бірге келеді. Жарықдиодты 13 цифрлық шығысына қосыңыз және бәрі жұмыс істеп тұрғанын тексеріңіз.

Егер біз USB бағдарламашысы бар тұрақты arduino қолданған болсақ, осы RFID оқу құралының аппараттық бөлігі тым қарапайым болар еді. Мен мұны қабырғаға орнатуды және оны қайтадан ұстамауды жоспарлағандықтан, мен 5 долларлық ATMega 168 сатып алып, әлдеқайда аз реттелетін ПХД жасай алатын кезде үлкен көлемді 30 долларлық arduino тақтасын қолданғым келмейді.

Мен Arduino-ның негізгі схемасын жасауды таңдағандықтан, маған сыртқы USB-> Serial FDIT бағдарламашысы қажет. Мен 7805 кернеу реттегішінен салынған қуат көзі бар контроллердің Eagle схемасын қостым. Тестілеу кезінде мен нан тақтасының қуат көзін қолдандым.

Arduino -ны іске қосу үшін сізге ATMega168 қажет, оған arduino бағдарламалық жасақтамасы, 2х 22pF конденсаторлар, 16 мГц кристалл, 10 к Ом резисторы, түймешік және нан тақтасы қажет. Бұл байланыс жақсы белгілі, бірақ мен схеманың барлық схемасын енгіздім.

Arduino 4 шығуды қосады, олардың әрқайсысы Қызыл/Жасыл/Көк светодиодтар үшін 1, ал TIP31A 12vDC есік құлыпына жіберу үшін іске қосылады. Arduino ID-20 RFID оқу құралынан Rx желісінде сериялық деректерді алады.

3 -қадам: RFID оқу құралын құрыңыз

Енді сізде ардуино наны бар және жұмыс істеп тұр, сіз тізбектің күйін көрсету үшін ID-10 немесе ID-20 мен RGB светодиодты қамтитын тізбектің RFID оқу бөлігін біріктіре аласыз. Есіңізде болсын, оқырман сыртта болады және біреу контроллерден бөлек болады, сондықтан біреу оңай кіре алмайды.

Мұны жасау үшін біз 5v/жерді негізгі нан тақтасынан Reader құратын екінші нан тақтасына жібереміз. Сондай -ақ, RGB светодиоды басқару үшін arduino шығыс түйреуіштерінің 3 -тен 3 сымды жіберіңіз, әр түс үшін бір. Тағы бір сым, суреттердегі Браун, arduino Rx сериялық кірісімен сөйлесу үшін ID-20 сериялық қосылымы болады. Бұл қосылу үшін өте қарапайым схема. Дұрыс күйді орнату үшін жарықдиодты резисторлар мен ID-20-дағы бірнеше нүктелер жерге/5в-қа бекітілген.

ID-10/ID-20 Sparkfun нон тақтасын жеңілдету үшін, нан тақтасына сәйкес келетін ұзын түйреуіштерді бекітуге мүмкіндік беретін Breakout тақтасын сатады. Бұл бөлік және түйіндер мен бөліктер тізімінде көрсетілген.

Схема алға қарай қарапайым және орындауға оңай болуы керек.

4 -қадам: Бағдарлама

Arduino -ны бағдарламалау уақыты келді. Негізгі arduino -ны қолдану біршама қиын болуы мүмкін, жүктеудің бірінші бөлігінде және жүктеу кезінде қалпына келтіру түймесін бірнеше рет басу қажет болуы мүмкін. Есте сақтау қажет өте маңызды нәрсе, егер сіз ID-20 сериялық желісін arduino Rx желісіне уақытша ажыратпасаңыз, жүктеу қатесін аласыз. ATMega168 -де тек 1 Rx кірісі бар және ол оны бағдарламашымен сөйлесу үшін кодты жүктеу үшін пайдаланады. Бағдарламалау кезінде ID-20 ажыратыңыз, содан кейін оны қайта қосыңыз. Мен тек 4 сыммен USB арқылы arduino бағдарламалауға мүмкіндік беретін FTDI бағдарламашысын қолдандым. Контроллердің схемасы түйінге тікелей қосылуға мүмкіндік беретін түйреуіштің қосылымын көрсетеді. Sparkfun сонымен қатар бұл бөлікті сатады, бірақ көптеген адамдарда бар.

Сіз менің кодты arduino -ға оңай жүктей аласыз және ешқашан артқа қарамайсыз, бірақ оның қызығы неде? Оның қалай жұмыс істейтіні туралы негізгі идеяны түсіндіруге рұқсат етіңіз.

Біріншіден, мен сыртқы түймелерді/қосқыштарды/т.б. қаламадым және жаңа картаны қосқан сайын ардуиноны қайта бағдарламалағым келмеді. Сондықтан мен тізбектің жұмысын, сонымен қатар есіктің құлпын басқаруды бақылау үшін тек RFID қолданғым келді.

Бағдарлама жаңа картаны оқуға дайын екенін көрсету үшін көк жарық диодты қосады. Картаны оқыған кезде ол оның жарамды картасы бар -жоғын шешеді, онда оқылған картаны жарамды карталар тізімімен салыстырады. Егер қолданушы жарамды болса, arduino көк жарық диодты өшіреді және жасыл жарық диодты 5 секундқа қосады. Сондай -ақ, ол 5 секунд ішінде жоғары шығуды қосады. Бұл шығыс TIP31A транзисторына қосылған және кішкентай ардуиноға 12 в 300 мА есіктегі құлыпты зақымдамай басқаруға мүмкіндік береді. 5 секундтан кейін есік құлпы қайта құлыпталады да, басқа картаның оқылуын күту үшін жарық диоды көк түске айналады. Егер карта жарамсыз болса, онда жарық диоды бірнеше секундқа ҚЫЗЫЛ түске өзгереді және басқа картаны күту үшін көк түске қайта оралады.

Ардуино бір түнде қуатын жоғалтса да немесе қалпына келтірілсе де, есік құлпы жұмыс істеуі маңызды. Сондықтан барлық карта идентификаторлары EEPROM жадында сақталады. ATMega168 -де 512 байт EEPROM жады бар. Әрбір RFID картасында 5 Hex Byte сериялық нөмірі мен 1 Hex Byte Check сомасы бар, біз оны ID-20 мен arduino арасында жіберуде қателіктер болмағанын тексеру үшін пайдалана аламыз.

Жарамды карталар EEPROM -де есептегіш ретінде бірінші байтты қолдану арқылы сақталады. Мысалы, егер EEPROM -де бірінші байт сақталған 3 жарамды карта болса, 3 болады. EEPROM.read (0); = 3. Осыны біле отырып және әрбір идентификатордың ұзындығы 5 байт екенін білеміз, біз 1-5-бұл карта, 6-10-2-карта және 11-15-3-карта. Біз EEPROM арқылы қарайтын цикл жасай аламыз. Бір уақытта 5 байт және оқырман оқыған картаны табуға тырысады.

Бірақ схеманы орнатқаннан кейін EEPROM -ге жаңа карталарды қалай қосуға болады? Мен RFID карталарының бірін оқыдым және оны Master RFID картасы деп қатты кодтадым. EEPROM толық жойылса да, басты карта жұмыс істейді. Картаны оқыған сайын, ол алдымен Master Card ма екенін тексереді, егер олай болмаса, онда ол жарамды картаның бар -жоғын тексеруді жалғастырады. Егер карта басты карта болса, бізде arduino «бағдарламалау режиміне» өтеді, онда ол RGB жыпылықтайды және басқа жарамды тегтің оқылуын күтеді. Келесі оқылатын тег EEPROM -дегі келесі бос орынға қосылады және егер карта EEPROM жадында болмаса, есептегіш 1 -ге көбейеді. Содан кейін оқырман қалыпты режимге оралады және жаңа картаның оқылуын күтеді.

Қазіргі уақытта мен картаны жоюдың жолын бағдарламалаған жоқпын, себебі картаның жойылу себебі ұрланған немесе жоғалған болуы мүмкін. Бұл 1-10 адаммен қолданылуы мүмкін болғандықтан, EEPROM-дан барлық карталарды өшіретін Master Erase картасын бағдарламалау қиын болады, содан кейін олардың барлығын қайта қосады, бұл бірнеше секундқа созылады. Мен EEPROM жою үшін кодты қостым, бірақ мен бұл мүмкіндікті әлі енгізген жоқпын..

Код мәтіндік файлға бөліктер тізімінің көшірмесімен қоса беріледі.

5 -қадам: кеңейту

Бұл RFID көмегімен жасай алатын керемет нәрселердің бірі. Сіз мұны СКД шығысымен, кім кіретінін және қашан кіретінін, желілік/твиттерлік қосылымды тіркеу арқылы кеңейте аласыз. Мен осы схеманың дайын ПХД нұсқасын жасауды жоспарлап отырмын. Мен бұрын ПХД жасаған емеспін, сондықтан мен әлі де бөлшектердің дизайны мен орналасуымен жұмыс жасаймын. Мен оларды аяқтағаннан кейін мен оларды да жариялаймын. Мен кез келген адамды өзім жазған кодты алуға және одан да керемет нәрселерді жасау үшін өзгертуге шақырамын!

Ардуино байқауының финалисті