SafetyLock: Khóa thông minh được tạo bằng Raspberry Pi (Vân tay và RFID): 10 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Bạn đã bao giờ muốn có một cách dễ tiếp cận hơn để bảo vệ ngôi nhà của mình? Nếu vậy, đây là giải pháp cho bạn!

Tôi đã tạo ra SafetyLock, đây là loại khóa có thể mở bằng vân tay của bạn, huy hiệu RFID và thậm chí thông qua trang web. Nhờ khái niệm này, bạn sẽ luôn biết ai đã vào nhà mình vào thời gian nào trong ngày, bạn cũng sẽ biết được ai đó đã bước vào trước cửa nhà bạn bao nhiêu lần vào ngày hôm đó.

Đây là dự án đầu tiên của tôi trong lĩnh vực nghiên cứu của tôi: Công nghệ đa phương tiện và truyền thông (MCT) tại Howest (Kortrijk belgium).

Bước 1: Thành phần và Vật liệu

Đối với dự án của tôi, tôi đã sử dụng nhiều phần mà tôi sẽ liệt kê bên dưới, tôi cũng sẽ thêm tệp excel với tất cả giá tương ứng của các thành phần cũng như các trang web mà tôi đã đặt hàng chúng.

Các thành phần:

• Raspberry Pi 3 kiểu B +
• Bộ nguồn Raspberry Pi
• Raspberry Pi T-cobbler
• Khóa cửa điện tử 25cm
• Khóa cửa điện tử 6mm
• Bộ chuyển đổi AC-DC đa năng
• Mô-đun chuyển tiếp Velleman
• Cảm biến chuyển động PIR Velleman
• Mô-đun RFID - RC522
• Thẻ RFID
• Máy quét vân tay quang học
• Bộ chuyển đổi nối tiếp USB sang TLL
• Mô-đun máy ảnh Raspberry Pi V2
• Màn hình LCD 16 * 2
• Dây nhảy (m đến f) và (m đến m)
• 10 điện trở Kohm

Vật liệu:

• Gỗ MDF 6mm
• Bản lề

Công cụ:

• Hàn sắt
• keo siêu dính
• Nhìn thấy
• Giấy nhám
• Lasercutter

Trong tệp Excel bên dưới, bạn có thể thấy bảng giá đầy đủ.

Bước 2: Đặt phần cứng lại với nhau

Tôi đã xây dựng mạch của mình bằng cách làm theo sơ đồ Fritzing mà tôi đã thực hiện, tôi đã tải lên sơ đồ bên dưới. Mạch có nhiều cảm biến và một bộ truyền động hoạt động cùng nhau như một. Tôi sẽ liệt kê những mạch khác nhau có, cách bạn sẽ cần kết nối những u này có thể tìm thấy trong sơ đồ.

1. Có một cảm biến PIR, cảm biến này sẽ phát hiện chuyển động trước cửa.
2. Một đầu đọc RFID sẽ xem liệu thẻ RFID đã sử dụng có thể vào nhà hay không.
3. Máy quét dấu vân tay hoạt động giống như đầu đọc RFID nhưng có dấu vân tay.
4. Một màn hình LCD hiển thị IP của trang web và nếu gia nhập bị từ chối hoặc cấp.
5. Khóa cửa mở và đóng trong một số trường hợp nhất định.

Bước 3: Mô hình cơ sở dữ liệu (mySQL)

Bạn có thể xem sơ đồ ERD của tôi ở trên, tôi cũng sẽ liên kết một tệp kết xuất để bạn có thể nhập cơ sở dữ liệu cho mình.

Với cơ sở dữ liệu này, bạn sẽ có thể hiển thị nhiều thứ như:

• Ai mở cửa
• Người dùng có quyền tham gia
• Thẻ RFID nào được liên kết với hệ thống
• Có bao nhiêu dấu vân tay được lưu trữ
• Vân vân..

Nếu bạn muốn tạo lại cơ sở dữ liệu này, bạn sẽ cần tạo một người dùng mới để có thể kết nối với Raspberry Pi của mình.

Bước 4: Kết nối với Raspberry Pi

Trước hết, bạn sẽ cần tải xuống MobaXterm, có một phiên bản miễn phí có sẵn trên trang web của họ. Bạn cũng sẽ cần Raspbian mà bạn có thể tải xuống tại đây.

Khi mở MobaXterm, bạn cần nhấp vào 'phiên'. Khi bạn đã hoàn tất, bạn sẽ cần phải điền địa chỉ IP của Pi trong 'Máy chủ từ xa'. Sau đó, bạn có thể nhập tên người dùng mà bạn có thể chọn. sau đó nhấp vào 'OK'.

Thông thường sau tất cả các bước này, nó sẽ tự động khởi động kết nối. Sau đó, bạn sẽ cần nhập mật khẩu của mình và bạn đã được kết nối.

Bước 5: Phần mềm trên Raspberry Pi

Để mã của tôi hoạt động (tôi sẽ liên kết bên dưới), bạn sẽ cần cài đặt một số gói và thư viện. Điều đầu tiên cần thiết là bạn phải cập nhật số Pi của mình.

Trước tiên, hãy cập nhật danh sách gói hệ thống của bạn bằng cách nhập lệnh sau: sudo apt-get update

Tiếp theo, nâng cấp tất cả các gói đã cài đặt của bạn lên phiên bản mới nhất của chúng bằng lệnh sau: sudo apt-get dist-upgrade

Sau khi bạn đã cài đặt các gói, bạn sẽ cần cài đặt một số thư viện:

• Bình giữ nhiệt
• flask_cors
• RPI. GPIO
• ngày giờ
• xâu chuỗi
• mfrc522
• thời gian
• pyfingerprint
• quy trình phụ
• mysql
• SocketIO

Bước 6: Thiết lập máy chủ web trên Raspberry Pi

Truy cập bảng điều khiển MobaXterm của bạn.

chúng ta sẽ cài đặt máy chủ web Apache. Bằng cách đó, bạn sẽ có thể mở trang web trên bất kỳ thiết bị nào được kết nối với mạng của bạn.

Gõ lệnh sau và nhấn enter: sudo apt-get install apache2

Bây giờ vào thư mục: / var / www / html /

Tại đây, bạn có thể đặt tất cả các tệp từ trang web của mình và trang index.html sẽ được mở bất cứ khi nào bạn duyệt đến IP của Pi.

hãy cẩn thận không nhập chữ I viết hoa trong index.html nếu không nó sẽ không tự động mở trang chỉ mục.

Bước 7: Phần mềm: Python

Tôi đã tạo nhiều tập lệnh python, tôi sẽ liên kết github của tôi ở đây để bạn có thể xem mã cho chính mình. Nhưng tôi sẽ giải thích nó một chút rồi.

Tôi đã viết mã một số lớp cho cảm biến PIR và màn hình LCD. Tôi đã sử dụng thư viện cho máy quét vân tay và đầu đọc RFID. Cuối cùng, tôi chỉ sử dụng một tệp để làm cho toàn bộ dự án hoạt động, tệp này có tên là app.py. Cũng trong tệp này, tôi đã mã hóa một số tuyến đường để tôi có thể đọc dữ liệu từ cơ sở dữ liệu của mình và gửi đến một đối tượng json mà sau đó tôi đã sử dụng trong các tệp javascript của mình.

Bước 8: Phần mềm: Trang web

Vì tôi muốn xem ai đã mở khóa và khi nào, tôi đã lập một trang web để hiển thị cho tôi dữ liệu này. Thông qua trang web bạn cũng có thể mở khóa, đóng lại không cần thiết vì sau 7 giây khóa sẽ tự động đóng lại.

Trong khi Pi khởi động, nó sẽ bắt đầu chạy tập lệnh python của tôi. Thao tác này sẽ giúp dữ liệu hiển thị trên trang web và giúp bạn có thể mở khóa.

Trang web cũng đáp ứng để có thể mở trên thiết bị di động mà không làm mất các tính năng hoặc cách khác.

Mã của tôi có thể được tìm thấy trên github ngay tại đây.

Bước 9: Xây dựng trường hợp

Đối với trường hợp của tôi, tôi xây một ngôi nhà nhỏ với một cánh cửa trong đó. Ngoài ra, tôi đặt khóa thông minh ở bảng điều khiển phía trước. Điều này đã làm cho nó dễ dàng hơn cho tôi để tích hợp mạch ma trong trường hợp. Tất cả các lỗ cho cảm biến được cắt ra bằng tia laser. Tôi sẽ đặt tệp của tôi mà tôi đã sử dụng để cắt nó, xuống bên dưới.

Tôi cũng đặt hình ảnh nơi bạn có thể xem quá trình xây dựng vụ án.

Đối với các phép đo, tôi cũng sẽ tải lên một tệp bên dưới để bạn có thể xem sơ đồ của tôi về cách bạn có thể tạo lại nó.

Bước 10: Người dùng Manuel

Tại đây bạn có thể tìm thấy một hướng dẫn nhanh về cách thức hoạt động của dự án.

Hy vọng rằng ngôi nhà của bạn được bảo mật tốt hơn khi kết thúc hướng dẫn này!

Cảm ơn bạn đã đọc.