SafetyLock: inteligentny zamek wykonany z Raspberry Pi (odcisk palca i RFID): 10 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Czy kiedykolwiek chciałeś bardziej przystępnego sposobu na zabezpieczenie swojego domu? Jeśli tak, to jest to rozwiązanie dla Ciebie!

Zrobiłem SafetyLock, jest to zamek, który można otworzyć za pomocą odcisku palca, identyfikatora RFID, a nawet przez stronę internetową. Dzięki tej koncepcji zawsze będziesz wiedział, kto wszedł do Twojego domu o jakiej porze dnia, zobaczysz też ile razy ktoś tego dnia stanął przed Twoimi drzwiami.

To mój pierwszy projekt na moim kierunku studiów: Multimedia i technologia komunikacji (MCT) w Howest (Kortrijk, belgia).

Krok 1: Komponenty i materiały

Do mojego projektu użyłem wielu części, które wymienię poniżej, dodam również plik excel ze wszystkimi odpowiednimi cenami komponentów, a także strony internetowe, z których je zamówiłem.

Składniki:

• Raspberry Pi 3 model B+
• Zasilacz Raspberry Pi
• T-szewc Raspberry Pi
• Zamek elektroniczny 25cm
• Zamek elektroniczny 6mm
• Uniwersalny zasilacz AC-DC
• Moduł przekaźnikowy Velleman
• Czujnik ruchu PIR Velleman
• Moduł RFID - RC522
• Znacznik RFID
• Optyczny skaner linii papilarnych
• Przejściówka szeregowa USB na TLL
• Moduł kamery Raspberry Pi V2
• Wyświetlacz LCD 16*2
• Zworki (m do f) i (m do m)
• Rezystory 10 Kohm

Materiały:

• Drewno MDF 6mm
• Zawiasy

Narzędzia:

• Lutownica
• Super klej
• Piła
• Papier ścierny
• Wycinarka laserowa

W poniższym pliku Excel możesz zobaczyć pełny cennik.

Krok 2: Łączenie sprzętu

Zbudowałem swój obwód, wykonując mój schemat Fritzing, który zrobiłem, przesłałem poniższy schemat. Obwód ma wiele czujników i siłownik, który działa razem jako jeden. Wymienię, jakie są różne obwody, jak będziesz musiał je połączyć, które znajdziesz na schemacie.

1. Jest czujnik PIR, czujnik ten wykryje ruch przed drzwiami.
2. Czytnik RFID, który sprawdzi, czy używany tag RFID może wejść do domu, czy nie.
3. Skaner linii papilarnych, który działa tak samo jak czytnik RFID, ale z odciskami palców.
4. Ekran LCD, na którym wyświetlany jest adres IP witryny oraz informacja, czy dostęp został odmówiony lub przyznany.
5. Zamek drzwi, który otwiera się i zamyka w określonych okolicznościach.

Krok 3: Model bazy danych (mySQL)

Możesz zobaczyć mój diagram ERD powyżej, połączę również plik zrzutu, abyś mógł sam zaimportować bazę danych.

Dzięki tej bazie danych będziesz mógł pokazać wiele rzeczy, takich jak:

• Kto otworzył drzwi
• Użytkownicy, którzy mają dostęp do wejścia
• Które tagi RFID są połączone z systemem?
• Ile odcisków palców jest przechowywanych
• itp..

Jeśli chcesz odtworzyć tę bazę danych, musisz utworzyć nowego użytkownika, aby móc połączyć się z Raspberry Pi.

Krok 4: Połączenie z Raspberry Pi

Przede wszystkim musisz pobrać MobaXterm, na ich stronie internetowej dostępna jest darmowa wersja. Będziesz także potrzebował Raspbian, który możesz pobrać tutaj.

Po otwarciu MobaXterm musisz kliknąć „sesję”. Kiedy to zrobisz, będziesz musiał wpisać adres IP Pi w „Remote Host”. Następnie możesz wprowadzić nazwę użytkownika, którą możesz wybrać. następnie kliknij „OK”.

Zwykle po wykonaniu wszystkich tych kroków automatycznie uruchomi połączenie. Następnie musisz podać swoje hasło i masz połączenie.

Krok 5: Oprogramowanie na Raspberry Pi

Aby mój kod działał (do którego link poniżej) będziesz musiał zainstalować kilka pakietów i bibliotek. Pierwszą rzeczą, która jest potrzebna, jest aktualizacja Pi.

Najpierw zaktualizuj listę pakietów swojego systemu, wpisując następujące polecenie: sudo apt-get update

Następnie zaktualizuj wszystkie zainstalowane pakiety do ich najnowszych wersji za pomocą następującego polecenia: sudo apt-get dist-upgrade

Po zainstalowaniu pakietów będziesz musiał zainstalować kilka bibliotek:

• Kolba
• flask_cors
• RPI. GPIO
• data i godzina
• gwintowanie
• mfrc522
• czas
• pyfingerprint
• podproces
• mysql
• Gniazdo IO

Krok 6: Konfiguracja serwera WWW na Raspberry Pi

Przejdź do konsoli MobaXterm.

zamierzamy zainstalować serwer WWW Apache. W ten sposób będziesz mógł otworzyć witrynę na dowolnym urządzeniu podłączonym do Twojej sieci.

Wpisz następujące polecenie i naciśnij enter: sudo apt-get install apache2

Teraz przejdź do folderu: /var/www/html/

Tutaj możesz umieścić wszystkie swoje pliki ze swojej witryny, a strona index.html zostanie otwarta za każdym razem, gdy przejdziesz do adresu IP swojego Pi.

uważaj, aby nie wpisać wielkiej litery I w index.html, w przeciwnym razie strona indeksu nie zostanie automatycznie otwarta.

Krok 7: Oprogramowanie: Python

Zrobiłem wiele skryptów Pythona, połączę tutaj mój github, abyś mógł zobaczyć kod dla siebie. Ale już to trochę wyjaśnię.

Zakodowałem kilka klas dla czujnika PIR i LCD. Wykorzystałem biblioteki do skanera linii papilarnych i czytnika RFID. Ostatecznie do pełnego projektu używam tylko jednego pliku o nazwie app.py. Również w tym pliku zakodowałem kilka tras, abym mógł odczytać dane z mojej bazy danych i wysłać je do obiektu json, którego następnie użyłem w moich plikach javascript.

Krok 8: Oprogramowanie: Strona internetowa

Ponieważ chciałem zobaczyć, kto i kiedy otworzył zamek, stworzyłem stronę internetową, która pokaże mi te dane. Za pośrednictwem strony internetowej można również otworzyć zamek, zamykanie go nie jest potrzebne, ponieważ po 7 sekundach zamyka się automatycznie.

Podczas uruchamiania Pi rozpocznie się uruchamianie mojego skryptu Pythona. Zadbamy o to, aby dane były wyświetlane na stronie internetowej i umożliwiono otwarcie zamka.

Witryna jest również responsywna, więc można ją otworzyć na telefonie komórkowym bez utraty funkcji lub w inny sposób.

Mój kod można znaleźć na githubie tutaj.

Krok 9: Budowanie sprawy

W moim przypadku buduję mały domek z drzwiami. Umieściłem też smartlock na przednim panelu. Ułatwiło mi to zintegrowanie obwodu ma w obudowie. Wszystkie otwory na czujniki zostały wycięte laserem. Poniżej wstawię plik, którego użyłem do wycinania laserem.

Zamieszczam również zdjęcia, na których można zobaczyć proces budowy obudowy.

Do pomiarów prześlę również plik poniżej, w którym możesz zobaczyć mój schemat tego, jak możesz go odtworzyć.

Krok 10: Instrukcja użytkownika

Tutaj znajdziesz krótką instrukcję działania projektu.

Mam nadzieję, że do końca tego samouczka Twój dom będzie lepiej zabezpieczony!

Dziękuję za przeczytanie.