Khóa cửa thông minh-sử dụng-raspberry_pi_and_GSM_modemSim800_RFID: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Trong hướng dẫn này, tôi xem xét cách tích hợp mô-đun EM-18 RFID Reader với bảng Raspberry Pi. Tôi cũng chỉ cách tích hợp một thiết bị truyền động, trong trường hợp này là Rơ le, để phản hồi một kết quả đọc chính xác từ mô-đun RFID. Thiết bị truyền động này có thể là khóa điện từ, loa hoặc thậm chí là giao diện web ghi dữ liệu và cũng có thể giao diện với mô-đun GSM để đưa ra thông báo tin nhắn. Tôi thảo luận về cách thiết kế này có thể được triển khai như một khóa thông minh RFID.

Kết nối RFID với Raspberry Pi

Một Hệ thống Giao tiếp RFID đơn giản bao gồm ba phần: Thẻ hoặc Thẻ RFID (chứa thông tin người dùng hoặc sản phẩm được nhúng trên chip), Đầu đọc RFID (thiết bị kích hoạt thẻ RFID và trích xuất thông tin từ Thẻ) và Hệ thống Máy chủ (như Máy tính hoặc Vi điều khiển, sau đó xử lý dữ liệu).

Trong dự án này, tôi sẽ sử dụng Mô-đun đọc RFID EM-18 phổ biến và một vài Thẻ RFID. Có một đầu đọc RFID phổ biến khác được gọi là RFID RC522.

Sự khác biệt chính giữa Mô-đun RFID EM-18 và RC522 là: EM-18 dựa trên Giao tiếp tần số vô tuyến 125 KHz trong khi RC522 dựa trên Tần số 13,56 MHz. Đến các tùy chọn giao diện, EM-18 sử dụng Giao tiếp nối tiếp trong khi RC522 sử dụng SPI Giao tiếp (mặc dù chip cũng hỗ trợ I2C và UART) Vì vậy, việc lựa chọn Mô-đun đọc RFID là rất quan trọng vì nó xác định cách bạn giao tiếp với mô-đun bằng Raspberry Pi hoặc Arduino.

Bước 1: Các thành phần cần thiết

1. Raspberry Pi 3 Model B +: - Raspberry Pi 3 Model B + là sản phẩm mới nhất trong dòng Raspberry Pi 3, tự hào với bộ vi xử lý lõi tứ 64-bit chạy ở tốc độ 1,4GHz, băng tần kép 2,4GHz và mạng LAN không dây 5GHz, Bluetooth 4.2 / BLE, Ethernet nhanh hơn và khả năng PoE thông qua một PoE HAT riêng biệt.

2. EM-18 RFID Reader Module: - EM18 RFID Reader là một module đọc thông tin ID được lưu trữ trong RFID TAGS. Thông tin ID này là duy nhất cho mọi TAG mà không thể sao chép. Mô-đun này kết nối trực tiếp với bất kỳ UART vi điều khiển nào hoặc thông qua bộ chuyển đổi RS232 sang PC. Nó cung cấp đầu ra UART / Wiegand26. Mô-đun đọc RFID này hoạt động với bất kỳ thẻ RFID 125 KHz nào

3. Mô-đun GSM: -SIM800 là mô-đun GSM / GPRS bốn băng tần hoạt động trên các tần số GSM 850MHz, EGSM 900MHz, DCS 1800MHz và PCS 1900MHz. SIM800 có tính năng đa khe cắm GPRS lớp 12 / lớp 10 (tùy chọn) và hỗ trợ các sơ đồ mã hóa GPRS CS-1, CS-2, CS-3 và CS-4.

4. CP2102: - Chip CP2102 của SiLabs là một chip đơn USB sang IC cầu UART. Nó yêu cầu các thành phần bên ngoài tối thiểu. CP2102 có thể được sử dụng để di chuyển các thiết bị dựa trên cổng nối tiếp kế thừa sang USB. … Mô-đun này giúp tất cả những người sử dụng giao thức RS232 / Serial Communication dễ dàng xây dựng các thiết bị USB một cách dễ dàng.

5. 5V Relay: - Module Relay 1 kênh 5V là một bo mạch giao tiếp rơ le, nó có thể được điều khiển trực tiếp bởi nhiều loại vi điều khiển như Arduino, AVR, PIC, ARM, v.v. Nói một cách đơn giản, nó là một công tắc tự động để điều khiển mạch cao áp với tín hiệu dòng thấp. Dải điện áp đầu vào tín hiệu rơ le 5V, 0-5V.

6. Dây nhảy từ Nữ đến Nữ.

Bước 2: Cài đặt Thư viện

Để cài đặt gói PySerial

Tôi không biết liệu gói PySerial có được cài đặt sẵn hay không với Hệ điều hành Rasbian, nhưng trong trường hợp của tôi, nó chưa được cài đặt vì tôi đang sử dụng phiên bản Lite của Hệ điều hành Raspbian, vì vậy bước đầu tiên của chúng tôi là cài đặt gói PySerial, Nếu Raspberry Pi của bạn được kết nối với internet thì hãy sử dụng lệnh sau trong LXTerminal để cài đặt thư viện PySerial cho Python.

sudo apt-get install python-serial

Và trong trường hợp bạn không có kết nối internet đang hoạt động trên Raspberry Pi, thì bạn có thể tải xuống gói PySerial bằng cách nhấp vào đây, trên nền tảng Windows / Linux / Mac và sau đó sao chép các tệp này vào Raspberry Pi của bạn, sau đó bằng cách sử dụng LXTerminal, hãy truy cập thư mục mà bạn đã sao chép các tệp và sau đó sử dụng lệnh sau để cài đặt gói PySerial.

sudo python setup.py cài đặt

Vì vậy, sau giai đoạn này, chúng tôi đã cài đặt gói PySerial và bây giờ chúng tôi có thể tiến hành viết chương trình đơn giản cho các hoạt động đọc và ghi nối tiếp, nhưng trước đó chúng tôi phải bật giao tiếp nối tiếp trong Raspberry Pi, tính năng này bị tắt theo mặc định.

Bước 3: Kết nối các thành phần với nhau

Mô tả mạch:

Sơ đồ mạch chứa Raspberry Pi 3, RFID Reader, RFID Tags, GSM, Relay và CP2102. Ở đây Raspberry Pi kiểm soát quá trình hoàn chỉnh như Đọc dữ liệu đến từ Trình đọc, so sánh dữ liệu với dữ liệu được xác định trước, điều khiển Chuyển tiếp và gửi thông tin đến GSM. RFID Reader được sử dụng để đọc các thẻ RFID. Rơ le được sử dụng cho các chỉ định. GSM được sử dụng để gửi tin nhắn.

RELAY PIN_VCC ------------------- 2 của Raspberry Pi

RELAY PIN_GND ------------------- 6 của Raspberry Pi

RELAY PIN_INP ------------------- 11 của Raspberry Pi

RFID được kết nối với CP2102-ONE và mô-đun GSM được kết nối với CP2102-TWO. Hai CP2102 này được kết nối với cổng USB của raspberry pi.

Bước 4: Giải thích làm việc

Ở đây Raspberry Pi 3 đang kiểm soát toàn bộ quá trình của dự án này (Người dùng có thể sử dụng bất kỳ Bảng Raspberry Pi nào). RFID Reader đọc ID thẻ RFID, dữ liệu này được Raspberry Pi nhận thông qua UART, sau đó Raspberry Pi xác thực thẻ và gửi thông tin đến GSM.

Khi một người đặt thẻ RFID của họ qua đầu đọc RFID để quét, RFID sẽ đọc dữ liệu của thẻ và gửi đến Raspberry Pi. Sau đó, Raspberry Pi đọc Số nhận dạng duy nhất của thẻ RFID đó và sau đó so sánh dữ liệu này với dữ liệu hoặc thông tin được xác định trước. Nếu dữ liệu khớp với dữ liệu được xác định trước, thì chuyển tiếp sẽ bật và gửi thông báo qua GSM, còn nếu dữ liệu không khớp thì Raspberry pi sẽ gửi thông báo ‘Thẻ không hợp lệ’ qua GSM và chuyển tiếp sẽ tắt.

Bước 5: Mã

Tải xuống mã được đính kèm tại đây và tải nó lên bảng của bạn, và kết nối mọi thứ như được hiển thị trong sơ đồ trước.

Tải xuống mã:

Hy vọng điều này làm cho nó dễ dàng hơn cho bạn. Hãy chắc chắn đăng ký nếu bạn thích bài viết này và thấy nó hữu ích, và nếu bạn có bất kỳ câu hỏi hoặc cần trợ giúp bất kỳ điều gì, chỉ cần để lại bình luận bên dưới… Cảm ơn elementzonline.com