Samouczek Arduino RFID Lock: 6 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Drodzy przyjaciele witamy w innym Instruktażowym. To jest Nick z educ8s.tv, a dzisiaj nauczymy się używać tego czytnika RFID z Arduino, aby zbudować prosty system zamków.

Po raz pierwszy będziemy używać tagów RFID z Arduino. Zbudowałem prosty projekt, który odczytuje unikalny identyfikator (UID) każdego tagu RFID, który umieszczamy w pobliżu czytnika i wyświetla go na tym wyświetlaczu OLED. Jeżeli UID tagu jest równy predefiniowanej wartości, która jest przechowywana w pamięci Arduino, to na wyświetlaczu pojawi się komunikat „Unlocked”. Jeśli Unikalny identyfikator karty nie jest równy wstępnie zdefiniowanej wartości, komunikat Odblokuj nie pojawi się. Fajne, prawda?

Jest wiele do omówienia, więc zaczynajmy!

Krok 1: Zdobądź wszystkie części

Części potrzebne do zbudowania tego projektu to:

• Arduino Uno ▶
• Czytnik RFID ▶
• Wyświetlacz OLED ▶
• Mała tablica prototypowa ▶
• Niektóre przewody ▶

Części opcjonalne:

Powerbank ▶

Całkowity koszt projektu to około 15 dolarów.

Krok 2: Czytnik RFID RC522

Każdy tag RFID ma w środku mały chip. Jeśli podłożę latarkę pod tę kartę RFID, widać mały chip i otaczającą go cewkę. Ten chip nie ma baterii w celu uzyskania zasilania. Otrzymuje zasilanie z czytnika, tego urządzenia, bezprzewodowo za pomocą tej dużej cewki. Czytnik może odczytać taką kartę RFID z odległości do 20mm!

Ten sam chip istnieje również w tagach RFID pęku kluczy.

Każdy tag RFID ma unikalny numer, który go identyfikuje. To UID, który wyświetlamy na wyświetlaczu OLED. Z wyjątkiem tego UID, każdy tag może przechowywać dane. W tego typu kartach możemy przechowywać do 1K danych! Imponujące, prawda? Nie będziemy korzystać z tej funkcji dzisiaj, ale zrobimy to w przyszłości Instructable. Dziś interesuje nas tylko identyfikacja konkretnej karty po jej UID. Koszt czytnika RFID i tych dwóch kart RFID to około 4 USD.

Krok 3: Wyświetlacz OLED

To bardzo fajny wyświetlacz do współpracy z Arduino. Jest to wyświetlacz OLED, a to oznacza, że ma niski pobór mocy. Pobór prądu przez ten wyświetlacz wynosi około 10-20 mA i zależy od tego, ile pikseli się świeci.

Wyświetlacz ma rozdzielczość 128×64 pikseli i jest niewielki. Istnieją dwie odmiany wyświetlacza. Jeden z nich jest monochromatyczny, a drugi, taki jak ten, którego używam, może wyświetlać dwa kolory, żółty i niebieski. Górna część ekranu może wyświetlać tylko kolor żółty, dolna tylko kolor niebieski.

Ten wyświetlacz OLED jest bardzo jasny i ma świetną obsługę bibliotek. Adafruit opracował bardzo ładną bibliotekę dla tego wyświetlacza. Dodatkowo wyświetlacz korzysta z interfejsu I2C, dzięki czemu połączenie z Arduino jest niezwykle proste. Wystarczy podłączyć dwa przewody z wyjątkiem Vcc i GND. Jeśli jesteś nowy w Arduino i chcesz niedrogiego i łatwego w użyciu wyświetlacza do wykorzystania w swoim projekcie, zacznij od wyświetlacza. To najprostszy sposób na dodanie wyświetlacza do projektu Arduino. Przygotowałem szczegółowy samouczek dotyczący korzystania z tego wyświetlacza, który dołączyłem do tego Instruktażu.

Krok 4: Połącz wszystkie części

Połączenie z płytką Arduino Uno jest bardzo proste. Na początek połączmy zasilanie zarówno czytnika, jak i wyświetlacza.

Uważaj, czytnik RFID musi być podłączony do wyjścia 3,3 V Arduino Uno, w przeciwnym razie zostanie zniszczony. Ponieważ wyświetlacz może pracować również przy 3,3 V, podłączamy Vcc z obu modułów do szyny dodatniej płytek stykowych. Ta szyna jest następnie podłączona do wyjścia 3,3 V Arduino Uno. Następnie podłączamy oba GND do szyny GND płytki stykowej. Następnie łączymy szynę GND płytki stykowej z Arduino GND.

Wyświetlacz OLED - Arduino

Vcc ▶ 3.3V

GND ▶ GND

SCL ▶ Pin analogowy 5

SDA ▶ Pin analogowy 4

Czytnik RFID - Arduino

RST ▶ Cyfrowy pin 9

IRQ ▶ Niepodłączony

MISO ▶ Pin cyfrowy 12

MOSI ▶ Cyfrowy pin 11

SCK ▶ Cyfrowy pin 13

SDA ▶ Cyfrowy pin 10

Moduł czytnika RFID wykorzystuje interfejs SPI w celu komunikacji z Arduino. Dlatego użyjemy sprzętowych pinów SPI Arduino UNO. Pin RST przechodzi do pinu cyfrowego 9. Pin IRQ pozostaje niepodłączony. Pin MISO idzie na cyfrowy pin 12. Pin MOSI idzie na cyfrowy pin 11. Pin SCK idzie na cyfrowy pin 13 i na końcu pin SDA idzie na cyfrowy pin 10. To wszystko. Czytnik RFID jest podłączony. Teraz musimy połączyć wyświetlacz OLED z Arduino za pomocą interfejsu I2C. Tak więc pin SCL wyświetlacza idzie do analogowego pinu 5, a pin SDA wyświetlacza do analogowego pinu 4. Jeśli teraz włączymy projekt i umieścimy kartę RFID w pobliżu czytnika, zobaczymy, że projekt działa poprawnie! Teraz czas przyjrzeć się kodowi projektu.

Krok 5: Kodeks Projektu

Aby kod projektu mógł się skompilować, musimy dołączyć kilka bibliotek. Przede wszystkim potrzebujemy biblioteki MFRC522 Rfid. Aby go zainstalować, przejdź do Szkic -> Dołącz biblioteki -> Zarządzaj bibliotekami. Wyszukaj MFRC522 i zainstaluj go. Do wyświetlania potrzebujemy również biblioteki Adafruit SSD1306 oraz biblioteki Adafruit GFX. Zainstaluj obie biblioteki za pomocą tej samej procedury. Biblioteka Adafruit SSD1306 wymaga niewielkiej modyfikacji. Przejdź do folderu Arduino -> Libraries, otwórz folder Adafruit SSD1306 i edytuj bibliotekę Adafruit_SSD1306.h. Skomentuj linię 70 i odkomentuj linię 69. Nasz wyświetlacz ma rozdzielczość 128x64, to właśnie tutaj definiujemy. Teraz jesteśmy gotowi rzucić okiem na kod.

Na początku deklarujemy wartość tagu RFID, którą chcemy, aby Arduino rozpoznawał. Jest to tablica liczb całkowitych.

kod int = {69, 141, 8, 136}; //To jest przechowywany UID

Następnie inicjujemy czytnik RFID i wyświetlacz.

rfid. PCD_Init();display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);

Następnie w funkcji pętli co 100 ms sprawdzamy obecność tagu na czytniku.

Jeśli na czytniku znajduje się tag, odczytujemy jego UID i drukujemy go na wyświetlaczu. Następnie porównujemy UID właśnie odczytanego tagu z wartością zapisaną w zmiennej kodu. Jeśli wartości są takie same, wyświetlamy komunikat UNLOCK, w przeciwnym razie nie wyświetlamy tego komunikatu.

if(match) { Serial.println("\nZnam tę kartę!"); printUnlockMessage(); }else { Serial.println("\nNieznana karta"); }

Oczywiście możesz zmodyfikować ten kod, aby przechowywać więcej niż 1 wartości UID, aby projekt rozpoznawał więcej tagów RFID.

To tylko przykład. Jak zawsze możesz znaleźć kod projektu dołączony do tego Instructable.

Krok 6: Ostatnie myśli i ulepszenia

Jak widać bardzo niskim kosztem możemy do naszych projektów dodać czytnik RFID. Możemy łatwo zbudować system bezpieczeństwa z takim czytnikiem lub zbudować więcej zabawnych projektów.

Moim głównym zamiarem jest zbudowanie interaktywnych gier dla dzieci przy użyciu tego czytnika RFID i wielu tagów RFID. W kolejnym filmie postaramy się również zapisywać i odczytywać dane ze znacznika RFID. W tym momencie chciałbym poznać Twoją opinię na temat tego czytnika kart RFID. Czy planujesz wykorzystać go w którymś ze swoich projektów? Prosimy o zamieszczanie komentarzy lub pomysłów w sekcji komentarzy poniżej, dzięki!