Khóa cửa RFID không dây sử dụng Nodemcu: 9 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

-- Chức năng chính ---

Dự án này được xây dựng như một phần của lớp Truyền thông Mạng tại Universidade do Algarve với sự cộng tác của đồng nghiệp Luís Santos của tôi. Mục đích chính của nó là để kiểm soát việc truy cập vào một khóa điện thông qua không dây với việc sử dụng thẻ thẻ RFID hoặc vòng chìa khóa.

Mặc dù dự án này được thiết kế để hoạt động với khóa cửa, nó có thể dễ dàng sửa đổi để hỗ trợ bất kỳ loại công tắc điện từ nào (điều này sẽ được giới thiệu thêm trong phần hướng dẫn này).

-- Phiên bản hiện tại ---

Phiên bản đầu tiên này sẽ được thực hiện với sự hỗ trợ của một máy chủ và một tệp txt đơn giản. Trong tương lai, sẽ có thêm các biến thể khác nhau phù hợp với các nhu cầu khác nhau và đưa ra một giải pháp thay thế an toàn hơn.

-- Công việc tương lai ---

Khi tôi có thời gian rảnh, tôi sẽ cố gắng cập nhật các tính năng sau:

• Thẻ quản trị viên đặc biệt để thêm người dùng khác
• Truy cập tệp thông qua bộ lưu trữ gắn trên USB của bộ định tuyến
• Mã hóa tệp bằng một khóa nhị phân đơn giản
• Kết nối một khóa điện từ thực với rơ le và cập nhật các Thiết bị hướng dẫn bằng video hoạt động
• Kết nối với DBMS để dễ dàng kiểm soát và bảo trì nhiều ổ khóa và người dùng
• Thêm tệp MicroSD cục bộ để sao lưu thông tin trong trường hợp Không có mạng
• Kết nối thông qua Mô-đun truyền thông GPRS GSM
• Làm cho nó hoạt động với bảng điều khiển năng lượng mặt trời để hoàn toàn không dây

Bước 1: Các thành phần bắt buộc

Các thành phần cần thiết cho dự án này là:

• Ban phát triển WIFI NodeMCU ESP8266
• Mô-đun chuyển tiếp 1 kênh DC 5V
• Mô-đun cảm ứng thẻ IC chip RC522 Đầu đọc RFID
• Thẻ thẻ RFID hoặc vòng chìa khóa
• Khóa cửa công tắc điện từ
• Một Diode từ 1N4001-1N4007
• Cáp
• Breadboard

Phụ:

• Mô-đun Led 3 màu RGB 5050 hoặc:

  Đèn LED đỏ và đèn LED xanh đi kèm với điện trở 220ohms

• Mô-đun màn hình OLED IIC I2C 0,96 inch 4Pin màu xanh lam IIC I2C

Sự tò mò: NFC là một tập hợp con trong họ RFID và hoạt động ở cùng tần số (13,56 MHz). RC522

Bước 2: Kết nối Nodemcu với Mạng Wi-fi

Đã có những hướng dẫn tốt có thể giúp bạn kết nối NodeMCU với bất kỳ mạng không dây 802.11 nào. Một trong những chúng tôi đã theo dõi là:

Cài đặt ESP8266 vào Hướng dẫn Arduino IDE của Mybotic

Lưu ý: Hãy cẩn thận rằng cách bố trí chân trên NodeMCU khác với Arduino và do đó, nếu bạn sử dụng p.e: #define Led 5 thực sự được kết nối với D1 trên bảng, như có thể thấy trong hình trên.

Một giải pháp là bao gồm một thư viện đã thực hiện liên kết này. Chúng tôi chỉ cần làm theo hình ảnh để hướng dẫn chúng tôi. Sau đó trong hướng dẫn này sẽ có một hình ảnh với tất cả các kết nối được thực hiện.

Bước 3: Kết nối đầu đọc RFID

Đi tới Quản lý Thư viện… bên trong Thư viện Bao gồm trong Bản phác thảo trong Thanh Trình đơn.

Trên hộp văn bản có "Lọc tìm kiếm của bạn…", hãy chèn MFRC522 và chọn cài đặt một cái của GithubCommunity, với thư viện Arduino RFID được chỉ định cho MFRC522 (SPI).

-- Đọc thẻ RFID ---

Nếu bạn muốn kiểm tra trình đọc RFID, hãy đi tới Ví dụ trong Tệp trong Thanh Trình đơn và tìm kiếm MFRC522 và chọn ReadNUID để thử.

Bước 4: Thiết lập cấu hình cơ sở

Đầu tiên, chúng tôi sẽ lắp ráp cấu hình cơ sở theo sơ đồ mạch được hiển thị ở trên (nếu bạn nhấp vào hình ảnh, sẽ có thêm thông tin về cách bố trí chân).

Sau đó, kết nối NodeMCU và mở Arduino IDE và sao chép mã bên dưới.

Đừng quên thay thế ssid và mật khẩu cho những người trong mạng của bạn và địa chỉ máy chủ lưu trữ máy chủ của bạn trên mã.

Bước 5: Tạo tệp Txt với Id của thẻ

Nếu bạn đã kiểm tra bước trước đó, nó có thể không xảy ra bất kỳ điều gì khi bạn cố gắng tiếp cận thẻ với đầu đọc RFID. Vậy là được rồi! Bạn vẫn cần thêm các thẻ bạn muốn vào máy chủ của mình (sẽ có các lựa chọn thay thế khác trong tương lai không lường trước được).

Trước tiên, bạn sẽ cần thiết lập và chạy máy chủ của mình. Tạo tệp.txt ở bất kỳ đâu bạn muốn và mở Bảng điều khiển nối tiếp trên Arduino IDE của bạn. Chạy mã và sao chép địa chỉ MAC RFID được hiển thị, dán vào tệp.txt và nhấn Enter, để luôn có một dòng trống ở cuối. Lưu tệp.txt và thử lại.

Bây giờ nó sẽ hoạt động, bạn không phải đặt lại NodeMCU hoặc khởi động lại máy chủ.

Màu đèn LED BẬT đi kèm với rơ le thường là màu đỏ, do đó, nếu khóa đang mở, nó sẽ sáng đỏ. Trên một tùy chỉnh khác, chúng tôi sẽ cố gắng thay đổi đèn LED này để cung cấp trạng thái màu đỏ vĩnh viễn và trạng thái màu xanh lá cây mà không cần sử dụng các cổng bổ sung trên bảng NodeMCU.

Lưu ý: đừng quên thay đổi vị trí của thư mục trên url bên trong mã.

Bước 6: Kết nối Rơ le với Công tắc điện từ

Chú ý, bước này là quan trọng

Công tắc điện từ là nhưng cuộn dây có dòng điện tạo ra từ trường kéo hoặc đẩy một piston. Chúng có thể đi kèm như van điện từ, khóa cửa, công tắc, v.v.

Những gì bạn cần làm cẩn thận là hai bước:

• Kết nối nguồn năng lượng và công tắc điện từ của bạn với rơ le theo cách chính xác, như hình trên;
• Kết nối một diode giữa hai chân của công tắc điện từ của bạn để bảo vệ mạch.

Bước 7: Thêm: Thêm đèn LED RGB

Chỉ cần làm theo sơ đồ của mạch ở trên và đừng quên thêm một điện trở 220 ohms giữa cực dương và đất.

Nếu ánh sáng quá mờ hoặc quá sáng, bạn có thể thay đổi giá trị của điện trở (chỉ cần không nhảy từ điện trở 220 ohms sang điện trở 1M ohm và giả vờ bối rối với kết quả).

Bước 8: Thêm: Thêm màn hình OLED

Như trước đây, bạn chỉ cần làm theo sơ đồ mới của mạch ở trên và mã bên dưới.

Mục đích chính trong tương lai của màn hình OLED không chỉ đơn giản là tái tạo chức năng RGB mà là cho phép cung cấp thêm thông tin cho người dùng nếu được yêu cầu.

Bước 9: Cấu hình cuối cùng

Ở trên, có thể thấy dự án này đang hoạt động thông qua một video và một vài hình ảnh, chạy với mã hoàn chỉnh, bao gồm cả các tính năng bổ sung.