Arduino RFID эшик кулпусу: 5 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:44

*** 8/9/2010 жаңыртылды *** Мен гаражыма кирүүнүн оңой жана коопсуз жолун жасагым келди. RFID менин эшигимдин кулпусун ачуунун эң жакшы жолу болгон, ал тургай колум толук болсо да мен эшиктин кулпусун ача алам! Мен жөнөкөй ATMega 168 arduino чипи жана ID-20 RFID окурманы менен электрондук эшиктин кулпусун башкаруу үчүн жөнөкөй схема курдум. Район 3 өзүнчө бөлүктөн турат, RFID тэгдерин окуу үчүн Reader, окурмандын маалыматын кабыл алуу үчүн контроллер жана RGB светодиодун жана электр эшик кулпусун көзөмөлдөө. Эшиктин кулпусу алгач эшикке орнотулат жана туура орнотууну камсыз кылуу үчүн 9v батарея менен сыналат. Көпчүлүк учурда, сиз эшиктин кулпусундагы Адатта Ачык схеманы же Файлдын Коопсуздугун каалайсыз. Бул эшик эч кандай ток өтпөгөндө жабык бойдон калат дегенди билдирет. 12vDC эшиктин кулпусундагы электр магнит аркылуу өткөрүлгөндө, кулпудагы табак жол бошотуп, эшикти ээн эркин ачууга мүмкүндүк берет. Окурман эшиктин сыртына жайгаштырылган жана ички контроллерден өзүнчө турат, ошондуктан эч ким Окурманды бузуп, окурмандын кыска туташуусуна аракет кылуу менен коопсуздукту айланып өтө албайт. Контроллер Readerден сериялык маалыматтарды алат жана RGB жетегин жана эшиктин кулпусун башкарат. Бул учурда мен экөөнү тең сыноо үчүн өзүнчө нан такталарына койдум. Бул жерде системанын иштешине видео сереп болуп, өзүңүз үчүн кантип куруу керектигин окуу үчүн окуңуз! ** Жаңыртуу ** Бардык коддор, схемалар жана ПХБ конструкциялары текшерилген жана өркүндөтүлгөн. Алардын баары бул жерге 8/9/2010 абалында жайгаштырылган жана орнотулган жана иштеп жаткан акыркы системанын жаңыртылган видеосу.

1 -кадам: Тетиктер керек

Бул жерде мен аларды сатып алган SparkFun.comдун бөлүктөрүнүн жана шилтемелеринин тизмеси. Бул сизге керек болгон бөлүктөрдүн негизги топтому жана arduino жана RFID тэглерин arduinoго окуу үчүн схема. Менде сизде нан, электр энергиясы жана туташуу зымдары бар деп ойлойм.

Arduino Stuff

ATmega168 Arduino Bootloader менен $ 4.95

Crystal 16MHz 1,50 доллар

Конденсатор керамикасы 22pF $ 0.25 (x2)

Резистор 10k Ohm 1/6th Watt PTH $ 0.25

Мини баскыч баскычы 0,35 доллар

Triple Output LED RGB - Таркатылган $ 1.95

RFID нерселери

Булардын бирөөсүнүн, 20сынын диапазону жакшы, 12си кичирээк RFID Reader ID-12 $ 29.95

RFID Reader Breakout $ 0.95

Head Away Headers - түз $ 2.50

RFID теги - 125 кГц $ 1.95

Башка

TIP31A транзистору (радио кашек/жергиликтүү электроника дүкөнү $ 1.50)

Door Lock ebayден. Door Fail Коопсуз кирүүнү башкаруу Electric Strike v5 NO $ 17.50 (kawamall, bay)

2 -кадам: Arduino контроллерин куруңуз

Негизги Arduino менен RFID эшик кулпусун куруунун биринчи кадамы - бул негизги жумушчу ардуинону нанга чыгаруу. Көпчүлүк Arduino алдын ала жаркыраган ATMega 168 чиптери алдын ала орнотулган дем берүүчү программа менен келет. LEDди санарип чыгууга 13 туташтырып, бардыгы иштеп жатканын текшериңиз.

Бул RFID окурмандын аппараттык бөлүгү, эгерде биз USB программисти менен кадимки arduino колдонгон болсок, өтө жөнөкөй болмок. Мен муну дубалга илип, кайра тийбөөнү пландап жатканым үчүн, мен $ 5 ATMega 168 сатып алып, анча -мынча ыңгайлаштырылган PCB жасай алсам, чоң көлөмдүү $ 30 arduino тактасын колдонгум келбейт.

Негизги Arduino схемасын өзүм түзүүнү чечкеним үчүн мага тышкы USB-> Serial FDIT программисти керек. Мен 7805 чыңалуу жөндөгүчүнөн курулган электр менен жабдылган контроллердин Eagle схемаларын коштум. Сыноодо мен нан тактасынын электр булагын колдондум.

Ардуинону иштетүү үчүн сизге ATMega168 керек, анын үстүндө arduino программасы жаркырап турат, 2x 22pF конденсаторлору, 16мГц кристаллы, 10k Ом резистору, баскыч баскычы жана нан. Бул үчүн байланыш жакшы белгилүү, бирок мен схеманын бүт схемасын киргиздим.

Arduino 4 чыгууну иштетет, алардын ар бири Кызыл/Жашыл/Көк LED үчүн, жана 1 TIP31A иштетүү үчүн 12vDCни эшиктин кулпусуна жөнөтөт. Arduino ID-20 RFID окурмандан Rx линиясында сериялык маалыматтарды алат.

3 -кадам: RFID Readerди куруңуз

Эми сиз ардуино наныңызды отургузуп, иштеп жатканыңызда, схеманын абалын көрсөтүү үчүн ID-10 же ID-20 жана RGB LEDди камтыган схеманын RFID окурман бөлүгүн чогулта аласыз. Эсиңизде болсун, кимдир бирөө оңой эле кирип кетпеши үчүн, окурман сыртта жана ичиндеги контроллерден өзүнчө болот.

Муну куруу үчүн, биз 5v/Groundду негизги нан тактасынан Reader куруп жаткан экинчи нан тактасына жөнөтөбүз. Ошондой эле ар бир түс үчүн бирден RGB LEDди көзөмөлдөө үчүн arduino чыгаруу казактарынын 3төн 3төн ашык зымдарын жөнөтүңүз. Дагы бир зым, сүрөттөрдөгү Браун, ардуинонун Rx сериялык кириши менен сүйлөшүү үчүн ID-20 үчүн сериялык байланыш болот. Бул туташуу үчүн өтө жөнөкөй схема. LEDдин резисторлору жана ID-20дагы бир нече пункттар туура абалды орнотуу үчүн жерге/5вге байланган.

ID-10/ID-20 нанды тактайга түшүрүүнү жеңилдетүү үчүн Sparkfun Breakout тактасын сатат, ал нан тактасына туура келүү үчүн аралыктары узунураак төөнөгүчтөрдү тиркөөгө мүмкүндүк берет. Бул бөлүк жана pinheaders жана бөлүктөр тизмесинде көрсөтүлгөн.

Схема алдыга түз жана ээрчүүгө оңой болушу керек.

4 -кадам: Программа

Ардуинону программалоого убакыт келди. Бул негизги arduino колдонуу менен бир аз татаал болушу мүмкүн, сиз жүктөөнүн биринчи бөлүгүнө чейин жана баштапкы абалга келтирүү баскычын бир нече жолу басууга туура келиши мүмкүн. Эстен чыгарбоо керек болгон маанилүү нерсе, эгерде ID-20 сериялык линиясын arduino Rx линиясына убактылуу ажыратпасаңыз, жүктөө катасын аласыз. ATMega168де 1 Rx киргизүү гана бар жана аны программист менен сүйлөшүү үчүн кодду жүктөө үчүн колдонот. ID-20ны программалоодо ажыратып, бүткөндө кайра туташтырыңыз. Мен FTDI программистин колдондум, ал ардуинону USB аркылуу 4 зым менен гана программалоого мүмкүндүк берет. Контроллердин схемасы, пин туташтыргычтын туташуусун көрсөтүп, аны түз туташтырууга мүмкүндүк берет. Sparkfun ошондой эле бул бөлүгүн сатат, бирок көптөр буга чейин ээ болушу мүмкүн.

Сиз менин кодумду ардуиноңузга оңой эле жүктөй аласыз жана эч качан артка карабаңыз, бирок мунун эмнеси кызык? Анын кантип иштээринин негизги идеясын түшүндүрүп берейин.

Биринчиден, мен эч кандай тышкы баскычтарды/которгучтарды/ж.б. каалаган жокмун жана жаңы картаны кошкум келген сайын ардуинону кайра программалоону каалаган жокмун. Ошондуктан мен схеманын ишин, ошондой эле эшиктин кулпусун көзөмөлдөө үчүн RFIDди гана колдонгум келди.

Программа жаңы LED картасын окууга даяр экенин көрсөтүү үчүн Blue LEDди күйгүзөт. Карта окулганда, ал жарактуу картабы же жокпу, окугандарын жарактуу карттардын тизмесине салыштыруу менен чечет. Эгерде колдонуучу жарактуу болсо, arduino Көк LEDди өчүрүп, Жашыл LEDди 5 секундга күйгүзөт. Ошондой эле 5 секундга дагы бир жогорку өндүрүштү күйгүзөт. Бул чыгаруу TIP31A транзисторуна туташкан жана кичинекей ардуиного 12v 300mA эшиктин кулпусун бузулбастан башкарууга мүмкүндүк берет. 5 секунддан кийин эшиктин кулпусу кайра жабылып, LED башка картанын окулушун күтүп кайра көк түскө айланат. Эгерде карта жараксыз болсо, анда LED бир нече секундга КЫЗЫЛ болуп өзгөрөт жана башка картаны күтүү үчүн кайра Көккө айланат.

Ардуино түнү бою электр энергиясын жоготуп же баштапкы абалга келтирилген күндө да эшиктин кулпусу иштей бериши маанилүү. Ошентип, бардык жарактуу карта ID'лери EEPROM эсинде сакталат. ATMega168де 512 байт EEPROM эс тутуму бар. Ар бир RFID картасында 5 Hex Byte сериялык номери жана 1 Hex Byte Check суммасы бар, биз ID-20 менен arduino ортосунда өткөрүүдө эч кандай ката болбогонун текшерүү үчүн колдоно алабыз.

Жарактуу карттар EEPROMда эсептегич катары биринчи байтты колдонуу менен сакталат. Мисалы, EEPROMдо биринчи байт сакталган 3 жарактуу карталар болсо, 3. EEPROM.read (0); = 3. Муну билип туруп, жана ар бир ID 5 байт экенин билебиз, 1-5-бул карта, 6-10-2-карта жана 11-15-3-карта. Биз EEPROM аркылуу карап турган цикл жасай алабыз. Бир убакта 5 байт жана окурман окуган картаны табууга аракет кылат.

Бирок схема орнотулгандан кийин EEPROMга жаңы карталарды кантип кошо алабыз ?? Мен RFID карталарынын биринде окуп, аны Master RFID картасы деп катуу коддогом. Ошентип, бүт EEPROM жок кылынса дагы, мастер -карта иштей берет. Карт окулган сайын, адегенде ал Master карта экендигин текшерет, эгер андай эмес болсо, анда ал жарактуу картабы же жокпу көрүүнү улантат. Эгерде карта башкы карта болсо, анда бизде arduino "программалоо режимине" кирет, ал жерде RGB жаркырайт жана башка жарактуу тегдин окулушун күтөт. Окулган кийинки тег EEPROMдагы кийинки бош орунга кошулат жана карта EEPROM эсинде жок болсо, эсептегич 1 көбөйтүлөт. Андан кийин окурман кадимки режимге кайтып келип, жаңы картанын окулушун күтөт.

Учурда мен картаны жок кылуунун жолун программалаган жокмун, анткени картаны жок кылуунун себеби, ал жоголгон же уурдалган болушу мүмкүн. Кыязы, бул 1-10 кишиде колдонулса, эң оңой нерсе-Master Erase картасын катуу программалоо, ал EEPROMдагы бардык карттарды аарчыйт, анан баарын кайра кошот, бул бир нече секундду талап кылат. Мен EEPROMду тазалоо үчүн код коштум, бирок бул функцияны азырынча ишке ашыра элекмин..

Код текст файлына бөлүктөр тизмесинин көчүрмөсү менен кошо тиркелет.

5 -кадам: Кеңейтүү

Бул RFID менен жасай турган сонун нерселердин бир бөлүгү. Сиз муну ЖКнын чыгышы, ким киргенин жана качан кирүү, тармак/твиттер байланышы ж. Мен буга чейин эч качан ПКБ жасаган эмесмин, ошондуктан мен тетиктердин дизайны жана макети боюнча иштеп жатам. Мен аларды бүтүргөндөн кийин, аларды да жарыялайм. Мен кимдир бирөөнү мен жазган кодду алып, андан да сонун нерселерди жасоого үндөйм!

Ардуино сынагынын финалисти