Оңой RFID MFRC522 Arduino Nano менен интерфейс: 4 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Кирүүнү көзөмөлдөө - бул физикалык коопсуздук жана маалымат коопсуздугу чөйрөсүндөгү механизм, уюмдун же географиялык аймактын ресурстарына жашыруун кирүүнү/кирүүнү чектөө. Кирүү актысы керектөөнү, кирүүнү же колдонууну билдириши мүмкүн. Ресурска кирүүгө уруксат авторизация деп аталат.

Физикалык коопсуздук

Географиялык жеткиликтүүлүк персонал тарабынан (мисалы, чек арачы, секиргич, билет текшерүүчү), же турникет сыяктуу жабдуу менен жабылышы мүмкүн. Катуу мааниде жеткиликтүүлүк көзөмөлү (физикалык жактан жеткиликтүүлүктү өзү көзөмөлдөө) - бул уруксат берилген катышууну текшерүү тутуму, мис. Билеттин контролери (ташуу). Дагы бир мисал - чыгууну көзөмөлдөө, мис. дүкөндүн (кассадан) же өлкөнүн. [цитата керек]. Кирүү көзөмөлү термини ыйгарым укуктуу адамдарга мүлккө, имаратка же бөлмөгө кирүүнү чектөө практикасын билдирет.

Маалыматтык коопсуздук

Электрондук кирүүнү башкаруу механикалык кулпулар менен ачкычтардын чектөөлөрүн чечүү үчүн компьютерлерди колдонот. Ишеним грамоталарынын кеңири спектри механикалык ачкычтарды алмаштыруу үчүн колдонулушу мүмкүн. Электрондук кирүүнү башкаруу тутуму берилген ишеним грамотасынын негизинде кирүүгө мүмкүнчүлүк берет. Кирүүгө уруксат берилгенде, эшик алдын ала белгиленген убакытка чейин ачылат жана бүтүм жазылат. Кирүүдөн баш тартылганда, эшик жабык бойдон калат жана кирүү аракети жазылат. Система ошондой эле эшикти жана сигнализацияны көзөмөлдөйт, эгер эшик мажбурлап ачылса же кулпусун ачкандан кийин өтө узак кармалып турса.

Кирүүнү көзөмөлдөө операциялары

Ишеним грамотасы окурманга (түзмөккө) берилгенде, окурман ишеним грамотасынын маалыматын, адатта, санды башкаруу панелине, өтө ишенимдүү процессорго жөнөтөт. Башкаруу панели ишеним каттын номерин кирүүнү көзөмөлдөө тизмесине салыштырат, берилген сурамды берет же четке кагат жана транзакциялар журналын маалымат базасына жөнөтөт. Кирүүнү көзөмөлдөө тизмесине негизделгенде, эшик жабык бойдон калат. Ишеним грамотасы менен кирүүнү башкаруу тизмесинин ортосунда дал келүү болсо, башкаруу панели релени иштетет, ал өз кезегинде эшикти ачат. Башкаруу панели да сигналды болтурбоо үчүн эшиктин ачык сигналын этибарга албайт. Көбүнчө окурман кирүү үчүн жаркыраган кызыл LED жана кирүү үчүн жашыл LED жаркылдоо сыяктуу пикирлерди берет.

Маалыматты тастыктоочу факторлор:

• колдонуучу билген нерсе, мис. сырсөз, сөз айкашы же PIN
• колдонуучунун бир нерсеси бар, мисалы, акылдуу карта же ачкыч
• колдонуучу биометрикалык өлчөө менен текшерилген манжа изи сыяктуу бир нерсе.

Ишеним грамотасы

Ишеним грамотасы-физикалык/материалдык объект, билимдин бир бөлүгү же адамдын физикалык түзүлүшүнүн өзгөчөлүгү, ал жеке физикалык жабдууга же компьютерге негизделген маалымат тутумуна мүмкүнчүлүк берет. Адатта, грамоталар адам билген нерсе (мисалы, номер же ПИН), аларда бар нерсе (мисалы, кирүү значогу), алар (биометрикалык өзгөчөлүк сыяктуу) же бул нерселердин кээ бир айкалышы болушу мүмкүн. Бул көп факторлуу аутентификация деп аталат. Кадимки ишеним грамотасы-бул кирүү картасы же ачкыч-фоб, ал эми жаңы программалык камсыздоо колдонуучулардын смартфондорун кирүүчү түзмөккө айландыра алат.

Карта технологиялары:

Анын ичинде магниттик тилке, штрих-код, Wiegand, 125 кГц жакындык, 26-биттик карта-серпүү, смарт карталар менен байланышуу жана азыраак смарт-карталар менен байланыш. Ошондой эле ID карталарына караганда компактыраак жана ачкычка тагылган клюб-фобстар бар. Биометрикалык технологияларга манжа изи, жүздү таануу, көздүн ирисин таануу, сетчатканы сканерлөө, үн жана кол геометриясы кирет. Жаңы смартфондордо табылган камтылган биометрикалык технологиялар мобилдик түзмөктөрдө иштөөчү программалык камсыздоо менен бирге ишеним грамотасы катары да колдонулушу мүмкүн. Эски салттуу картага кирүү технологияларынан тышкары, Near Field Communication (NFC) жана Bluetooth Low Energy (BLE) сыяктуу жаңы технологиялар да тутумга же курулушка кирүү үчүн окурмандарга колдонуучунун грамоталарын жеткирүү мүмкүнчүлүгүнө ээ.

Компоненттер: Ар кандай башкаруу системасынын компоненттери:-

• Кирүү көзөмөлдөөчү пункту эшик, турникет, паркинг дарбазасы, лифт же башка физикалык тоскоолдук болушу мүмкүн.
• Адатта, кирүү чекити эшик болуп саналат.
• Электрондук кирүүнү башкаруучу эшик бир нече элементтерди камтышы мүмкүн. Эң негизгиси, өз алдынча электрдик кулпу бар. Кулпуну ачкыч оператору ачат.
• Муну автоматташтыруу үчүн оператордун кийлигишүүсү окурман менен алмаштырылат. Окурман код киргизилген баскычтоп болушу мүмкүн, бул карт окурман же биометрикалык окурман болушу мүмкүн.

Топология:

2009 -жылдагы басымдуу топология борбор болуп саналат жана борбор катары башкаруу панели менен, ал эми спиц катары окурмандар менен сүйлөшүлгөн. Издөө жана башкаруу функциялары башкаруу панелинде. Спикерлер сериялык байланыш аркылуу байланышат; көбүнчө RS-485. Кээ бир өндүрүштөр контроллерди эшигинин алдына коюп, чечим чыгарууну четке кагышат. Контроллерлер IP иштетилген жана стандарттык тармактарды колдонуу менен хостко жана маалымат базасына туташат.

RDID окурмандарынын түрлөрү:

1. Негизги (интеллектуалдуу эмес) окурмандар: жөн эле картанын номерин же ПИНди окуп, аны башкаруу панелине жөнөтүңүз. Биометрикалык идентификация болгон учурда, мындай окурмандар колдонуучунун ID номерин чыгарышат. Адатта, Wiegand протоколу башкаруу панелине маалыматтарды берүү үчүн колдонулат, бирок RS-232, RS-485 жана Clock/Data сыяктуу башка варианттар сейрек кездешпейт. Бул кирүүнү башкаруу окурмандарынын эң популярдуу түрү. Мындай окурмандардын мисалдары RFLOGICS тарабынан RF Tiny, HID тарабынан ProxPoint жана Farpointe Data тарабынан P300.
2. Жарым интеллектуалдуу окурмандар: эшиктин жабдууларын көзөмөлдөө үчүн зарыл болгон бардык кириштер жана чыгымдар бар (кулпу, эшиктин контактылары, чыгуу баскычы), бирок эч кандай кирүү чечимин кабыл алышпайт. Колдонуучу картты көрсөткөндө же ПИН -кодду киргизгенде, окурман негизги контролерге маалыматты жөнөтөт жана анын жообун күтөт. Негизги контроллерге туташуу үзгүлтүккө учураса, мындай окурмандар иштебей калат, же бузулган режимде иштейт. Адатта жарым акылдуу окурмандар RS-485 автобусу аркылуу башкаруу панелине туташат. Мындай окурмандардын мисалдары CEM Systems тарабынан InfoProx Lite IPL200 жана Аполлон тарабынан AP-510 болуп саналат.
3. Интеллектуалдуу окурмандар: эшиктин жабдууларын көзөмөлдөө үчүн керектүү болгон бардык кириштер жана чыгымдар бар; алар ошондой эле өз алдынча кирүү чечимдерин кабыл алуу үчүн керектүү эс тутумга жана иштетүүчү күчкө ээ. Жарым акылдуу окурмандар сыяктуу эле, алар RS-485 автобусу аркылуу башкаруу пультуна туташат. Башкаруу панели конфигурация жаңыртууларын жөнөтөт жана окурмандардан окуяларды чыгарат. Мындай окурмандардын мисалдары CEM Systems тарабынан InfoProx IPO200 жана Аполлон тарабынан AP-500 болушу мүмкүн. "IP окурмандар" деп аталган интеллектуалдуу окурмандардын жаңы мууну дагы бар. IP окурмандары бар системалар, адатта, салттуу башкаруу панелдерине ээ эмес жана окурмандар хосттун милдетин аткаруучу ЖК менен түз байланышат.

Коопсуздук тобокелдиктери:

Кирүү мүмкүнчүлүгүн башкаруу системасы аркылуу кирүүнүн эң кеңири таралган коркунучу мыйзамдуу колдонуучуну эшигинен ээрчүү болуп саналат жана бул "артка кетүү" деп аталат. Көбүнчө мыйзамдуу колдонуучу зөөкүрдүн эшигин кармап калат. Бул тобокелдикти колдонуучу калктын коопсуздугу жөнүндө маалымат берүү аркылуу азайтууга болот.

Жеткиликтүүлүктү башкаруунун негизги категориялары:

• Милдеттүү түрдө кирүүнү көзөмөлдөө
• Мүмкүнчүлүккө жетүүнү көзөмөлдөө
• Рөлгө негизделген кирүүнү көзөмөлдөө
• Эрежеге негизделген кирүүнү көзөмөлдөө.

1 -кадам: RFID технологиясы

Def: Радиожыштыктарды идентификациялоо (RFID)-бул объектилерге тиркелген тегдерди автоматтык түрдө аныктоо жана көзөмөлдөө максатында маалыматтарды берүү үчүн электромагниттик талааларды зымсыз колдонуу. Тегдер электрондук түрдө сакталган маалыматты камтыйт.

RFID - бул объектти, жаныбарды же адамды уникалдуу идентификациялоо үчүн электромагниттик спектрдин радио жыштыгынын (RF) бөлүгүндө электромагниттик же электростатикалык кошууну колдонууну камтыган технология.

Радио жыштыгын аныктоочу окурман (RFID окурман) - бул жеке объектилерди көзөмөлдөө үчүн колдонулган RFID тегинен маалымат чогултуу үчүн колдонулган түзүлүш. Радиотолкундар маалыматты тегден окурманга өткөрүп берүү үчүн колдонулат.

RFID колдонмолору:

1. Теринин астына киргизилген жаныбарларга көз салуучу белгилер күрүч өлчөмүндө болушу мүмкүн.
2. Дарактар же жыгач буюмдарды аныктоо үчүн тегдер бурама формасында болушу мүмкүн.
3. Кредиттик карта кирүү тиркемелеринде колдонуу үчүн түзүлгөн.
4. Дүкөндөрдөгү товарларга бекитилген уурулукка каршы катуу пластикалык тегдер дагы RFID тегдери.
5. Оор жүк ташуучу контейнерлерди, же оор техниканы, жүк ташуучу унааларды жана темир жол вагондорун көзөмөлдөө үчүн 120дан 100гө 50 миллиметрдик тик бурчтуу транспондерлер колдонулат.
6. Коопсуз лабораторияларда, компаниянын кире бериштеринде жана коомдук имараттарда кирүү укуктары көзөмөлгө алынышы керек.

Сигнал:

Сигнал тегди ойготуу же иштетүү үчүн керек жана антенна аркылуу берилет. Сигналдын өзү энергиянын бир түрү, ал тегди иштетүү үчүн колдонулушу мүмкүн. Транспондер - бул RF жыштыгынын бир бөлүгү, ал радио жыштыгын колдонулуучу кубатка айландырат, ошондой эле билдирүүлөрдү жөнөтөт жана кабыл алат. Персоналдын кирүүсү үчүн RFID тиркемелери, адатта, төш белгини аныктоо үчүн төмөнкү жыштыктагы, 135 КГц тутумдарды колдонот.

RFIDге талаптар:

1. Окурман, бул туташкан (же интеграцияланган)
2. Антенна, ал радио сигналын жөнөтөт
3. Маалымат кошулган сигналды кайтаруучу тег (же транспондер).

RFID-окурман, адатта, RFIDге байланыштуу окуяларды кабыл алган (жана сактаган) компьютерге/үчүнчү жактын тутумуна туташкан жана бул окуяларды аракеттерди козгоо үчүн колдонот. Коопсуздук индустриясында бул система имаратка кирүүнү башкаруу тутуму болушу мүмкүн, унаа токтоочу жайда бул, сыягы, унаа токтотуучу жайларды башкаруу же унаа кирүүнү башкаруу системасы. Китепканаларда бул китепкананы башкаруу системасы болушу мүмкүн.

RFID менен жалпы көйгөйлөр:

• Окурман кагылышуусу:
• Тэг кагылышуусу.

Окурмандардын кагылышы эки же андан көп окурмандардын сигналдары бири -бирине дал келген учурда пайда болот. Тег бир эле учурда сурамдарга жооп бере албайт. Бул көйгөйдү болтурбоо үчүн системалар кылдаттык менен түзүлүшү керек. Бул көйгөйдү болтурбоо үчүн системалар кылдаттык менен түзүлүшү керек; көптөгөн системалар кагылышууга каршы протоколду колдонушат (сингуляциялык протокол). Анти-кагылышуу протоколдору тегдерди окурманга өткөрүп берүү үчүн кезек менен иштөөгө мүмкүнчүлүк берет.

Тег кагылышуусу кичинекей аймакта көптөгөн тегдер болгондо пайда болот; бирок окуу убактысы абдан тез болгондуктан, сатуучуларга тегдердин бир убакта жооп берүүсүн камсыз кылган системаларды иштеп чыгуу оңой.

2 -кадам: Райондук диаграмма менен SPI

Atmega328де SPC орнотулган SPI, ADC, EEPROM ж.

SPI байланыш

Сериялык перифериялык интерфейс (SPI) - бул автобустун туташуу протоколу, алгач Motorola Corp тарабынан башталган. Ал байланыш үчүн төрт казыкты колдонот.

• SDI (Сериялык маалыматтарды киргизүү)
• SDO (Сериялык маалыматтарды чыгаруу),
• SCLK (Сериялык саат)
• CS (чип тандоо)

Бул SDI (Serial Data Input) жана SDO (Serial Data Output) деп аталган маалыматтарды берүү үчүн эки казыкка ээ. SCLK (Serial -Clock) пин маалымат берүүнү синхрондоштуруу үчүн колдонулат жана Мастер бул саатты камсыз кылат. CS (Chip Select) төөнөгүч кожоюнду тандоо үчүн колдонулат.

SPI түзмөктөрүндө маалыматтарды жөнөтүү жана кабыл алуу үчүн 8-разряддык реестрлер бар. Качан мастер маалыматтарды жөнөтүү керек болгондо, ал маалыматтарды нөөмөт реестрине жайгаштырат жана керектүү саатты түзөт. Качан мастер маалыматты окууну кааласа, кул маалыматтарды нөөмөт реестрине жайгаштырат жана мастер керектүү саатты түзөт. Белгилей кетүүчү нерсе, SPI толук дуплекстүү байланыш протоколу, башкача айтканда, мастерлердин жана кулдардын алмашуу реестрлери боюнча маалыматтар бир эле учурда алмаштырылат.

ATmega32 орнотулган SPI модулуна ээ. Бул SPI кожоюну жана кулу катары иштей алат.

AVR ATmega SPI байланыш казыктары:

• MISO (Master In Slave Out) = Мастер маалыматтарды алат жана кул бул пин аркылуу маалыматтарды өткөрөт.
• MOSI (Master Out Slave In) = Мастер маалыматтарды өткөрүп берет жана кул бул пин аркылуу маалыматтарды алат.
• SCK (Shift Clock) = Мастер бул саатты кулдук түзмөк колдонгон байланыш үчүн жаратат. Бир гана мастер сериялык саатты иштете алат.
• SS (Кул тандоо) = Мастер бул пин аркылуу кулду тандай алат.

ATmega32 Rgisters SPI байланышын конфигурациялоо үчүн колдонулат:

• SPI контролдоо реестри,
• SPI Status Register жана
• SPI маалымат реестри.

SPCR: SPI Control Register

Bit 7 - (SPIE): SPI Interrupt Bit иштетүү

1 = SPI үзүлүшүн иштетүү. 0 = SPI үзгүлтүгүн өчүрүү. Bit 6 - (SPE): SPI Enable bit 1 = SPI иштетүү. 0 = SPIди өчүрүү. Бит 5 - (DORD): Маалымат тартиби бит 1 = LSB биринчи өткөрүлөт. 0 = MSB биринчи өткөрүлөт. Bit 4 - (MSTR): Master/Slave Бит 1 = Master режимин тандаңыз. 0 = Кул режими. Bit 3 - (CPOL): Сааттын полярдуулугу Битти тандаңыз. 1 = Саат логикалык сааттан башталат. 0 = Саат логикалык нөлдөн башталат. Bit 2 - (CPHA): Саат фазасы Битти тандоо. 1 = Арткы сааттын четиндеги маалымат үлгүсү. 0 = Маалыматтын үлгүсү алдыңкы саат четинде. Bit 1: 0 - (SPR1): SPR0 SPI Clock Rate Битти тандоо

SPSR: SPI статусунун реестри

Bit 7 - SPIF: SPI желек битти үзөт

Бул желек сериялык которуу аяктагандан кийин орнотулат. SS пин негизги режимде аз айдалып жатканда да коюңуз. Бул SPCRде SPIE бит жана глобалдык үзгүлтүк иштетилгенде үзгүлтүккө учурата алат. Bit 6 - WCOL: Write Collision Flag bit Бул бит SPI маалымат реестрин жазуу мурунку берилиштерди өткөрүп жатканда пайда болот. Бит 5: 1 - Корголгон биттер Бит 0 - SPI2X: Double SPI Speed бит Орнотулганда, SPI ылдамдыгы (SCK жыштыгы) эки эсе көбөйөт.

SPDR:

Бит 7: 0- SPI маалымат реестри, каттоо файлы менен SPI Shift реестринин ортосунда маалыматтарды берүү үчүн колдонулат.

SPDRге жазуу маалыматтарды берүүнү баштайт.

Мастер режими:

Мастер SPDRде маалымат байтын жазат, SPDRге жазуу маалыматтын берилишин баштайт.8-биттик маалыматтар кулга карай жыла баштайт жана толук байт жылышынан кийин SPI саат генератору токтойт жана SPIF бит орнотулат.

Кул режими:

SSI мастери SS тутуму жогорку деңгээлде кармалып турганда гана, SPI интерфейси уктап кала берет, ал SS пин төмөн карай айдаганда гана активдешет жана маектештен келген SCK сааты менен суралган маалыматтарды баштайт.

3 -кадам: Коддоо жана ишке ашыруу

Электр схемасы катары ал жакшы иштеп жатат. Сураныч, диаграмма катары туташыңыз.

Коддор менин компьютеримде текшерилет.

Бул коддордун баары интернеттен узак изилдөөлөрдөн кийин алынган.

Модулуңуз үчүн туура кодду табуу кыйын жана албетте..

Менде туташуу жана чуркоо сыяктуу көйгөйлөр бар болчу.

Көптөгөн программаларды текшерүүдөн 2 жума өткөндөн кийин, мен бул коддор топтомун Туура деп таптым.

CH340G USB-Serial-TTL менен Arduino Nano 3.0 модулу. & айдоочу (CH341SER.zip) бул долбоорго тиркелет.

Булар бул долбоорду ишке ашыруу үчүн эң сонун программалар.

"SPI.h" Arduino (программалык камсыздоо) демейки китепканасынан.

"MFRC" китепканасы чыныгы Arduino Nano коддоосу менен берилет …

Мен сага жагат деп ишенем

4 -кадам: Жыйынтыктар жана Жыйынтыктар

Натыйжалар Arduino сериялык мониторунда көрсөтүлөт, ал сериялык маалыматтарды окууга жана жазууга жөндөмдүү (ЖКдан). Сиз Putty/Hyperterminal ж.б колдоно аласыз, ошондой эле boud-чендерди коюп, битти баштоо жана токтотуу.

Колдонулган Программалык камсыздоо:

• Arduino 1.0.5-r2
• FTDI үчүн CH341SER.zip (CH340G чипи)
• Putty/Hyperterminal да PC аркылуу сериялык байланыш үчүн колдонулушу мүмкүн

Колдонулган жабдык

• MFRC522 модулу+ SmartTag+ KeyChain - "ebay.in" дан
• ARduino Nano 3.0 - "ebay.in" дан