Smart-door-lock-using-raspberry_pi_and_GSM_modemSim800_RFID: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Σε αυτό το σεμινάριο, αναλύω πώς να ενσωματώσω τη μονάδα EM-18 RFID Reader με έναν πίνακα Raspberry Pi. Δείχνω επίσης πώς να ενσωματώσετε έναν ενεργοποιητή, σε αυτή την περίπτωση ένα Relay, για να απαντήσει σε μια σωστή ανάγνωση από την ενότητα RFID. Αυτός ο ενεργοποιητής μπορεί να είναι μια κλειδαριά ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, ένα ηχείο ή ακόμη και μια διεπαφή ιστού που καταγράφει δεδομένα. Και επίσης διασυνδέεται με μια μονάδα GSM για να δίνει ειδοποίηση μηνύματος. Συζητώ πώς μπορεί να εφαρμοστεί αυτός ο σχεδιασμός ως έξυπνη κλειδαριά RFID.

Σύνδεση του RFID με το Raspberry Pi

Ένα απλό σύστημα επικοινωνίας RFID αποτελείται από τρία μέρη: μια κάρτα ή ετικέτα RFID (που περιέχει τις πληροφορίες χρήστη ή προϊόντος ενσωματωμένες σε ένα τσιπ), έναν αναγνώστη RFID (μια συσκευή που ενεργοποιεί την κάρτα RFID και εξάγει τις πληροφορίες από την κάρτα) και ένα Σύστημα κεντρικού υπολογιστή (όπως ένας υπολογιστής ή ένας μικροελεγκτής που στη συνέχεια επεξεργάζεται τα δεδομένα).

Σε αυτό το έργο, θα χρησιμοποιήσω τη δημοφιλή μονάδα ανάγνωσης EM-18 RFID και μερικές κάρτες RFID. Υπάρχει ένας άλλος δημοφιλής αναγνώστης RFID που ονομάζεται RFID RC522.

Οι κύριες διαφορές μεταξύ των μονάδων RFID EM-18 και RC522 είναι: Το EM-18 βασίζεται στην επικοινωνία ραδιοσυχνοτήτων 125 KHz, ενώ το RC522 βασίζεται σε συχνότητα 13,56 MHz. Προχωρώντας στις επιλογές διεπαφής, το EM-18 χρησιμοποιεί σειριακή επικοινωνία ενώ το RC522 χρησιμοποιεί SPI Επικοινωνία (αν και το τσιπ υποστηρίζει επίσης I2C και UART). Επομένως, η επιλογή της μονάδας ανάγνωσης RFID είναι πολύ σημαντική καθώς καθορίζει τον τρόπο επικοινωνίας με τη μονάδα χρησιμοποιώντας Raspberry Pi ή Arduino.

Βήμα 1: Απαιτούνται εξαρτήματα

1. Raspberry Pi 3 Model B+:-Το Raspberry Pi 3 Model B+ είναι το πιο πρόσφατο προϊόν στη σειρά Raspberry Pi 3, με 64-bit τετραπύρηνο επεξεργαστή που λειτουργεί στα 1.4GHz, διπλής ζώνης 2.4GHz και 5GHz ασύρματο LAN, Bluetooth 4.2/BLE, ταχύτερη δυνατότητα Ethernet και PoE μέσω ξεχωριστού PoE HAT.

2. Ενότητα 18 RFID Reader Module:- EM18 Ο RFID Reader είναι μια ενότητα που διαβάζει τις πληροφορίες ταυτότητας που είναι αποθηκευμένες σε RFID TAGS. Αυτές οι πληροφορίες ID είναι μοναδικές για κάθε TAG που δεν μπορεί να αντιγραφεί. Αυτή η μονάδα συνδέεται απευθείας με οποιοδήποτε μικροελεγκτή UART ή μέσω μετατροπέα RS232 σε υπολογιστή. Δίνει έξοδο UART/Wiegand26. Αυτή η μονάδα ανάγνωσης RFID λειτουργεί με τυχόν ετικέτες RFID 125 KHz

3. Ενότητα GSM: -SIM800 είναι μια μονάδα τεσσάρων ζωνών GSM/GPRS που λειτουργεί σε συχνότητες GSM 850MHz, EGSM 900MHz, DCS 1800MHz και PCS 1900MHz. Το SIM800 διαθέτει κλάση πολλαπλών υποδοχών GPRS 12/ κλάση 10 (προαιρετικό) και υποστηρίζει τα σχήματα κωδικοποίησης GPRS CS-1, CS-2, CS-3 και CS-4.

4. CP2102:- Το τσιπ CP2102 από το SiLabs είναι ένα ενιαίο τσιπ USB για UART γέφυρα IC. Απαιτεί ελάχιστα εξωτερικά εξαρτήματα. Το CP2102 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μετεγκατάσταση συσκευών που βασίζονται σε σειριακή θύρα σε USB. … Αυτή η ενότητα βοηθά όλους όσους αισθάνονται άνετα με το πρωτόκολλο RS232/Serial Communication, να κατασκευάζουν πολύ εύκολα συσκευές USB.

5. Ρελέ 5V:- Η μονάδα ρελέ 1 καναλιού 5V είναι ένας πίνακας διεπαφής ρελέ, μπορεί να ελεγχθεί απευθείας από ένα ευρύ φάσμα μικροελεγκτών όπως Arduino, AVR, PIC, ARM και ούτω καθεξής. Για να το πούμε απλά, είναι ένας αυτόματος διακόπτης για τον έλεγχο ενός κυκλώματος υψηλής τάσης με σήμα χαμηλού ρεύματος. Εύρος τάσης εισόδου σήματος ρελέ 5V, 0-5V.

6. Γυναικεία προς θηλυκά άλματα καλωδίων.

Βήμα 2: Εγκατάσταση των Βιβλιοθηκών

Για να εγκαταστήσετε το πακέτο PySerial

Δεν ξέρω αν το πακέτο PySerial είναι προεγκατεστημένο ή όχι με το Rasbian OS, αλλά στην περίπτωσή μου δεν εγκαταστάθηκε καθώς χρησιμοποιώ την Lite έκδοση του Raspbian OS, οπότε το πρώτο μας βήμα είναι να εγκαταστήσουμε το πακέτο PySerial, Εάν το Raspberry Pi σας είναι συνδεδεμένο στο διαδίκτυο, χρησιμοποιήστε την ακόλουθη εντολή στο LXTerminal για να εγκαταστήσετε τη βιβλιοθήκη PySerial για την Python.

sudo apt-get install python-serial

Και σε περίπτωση που δεν έχετε σύνδεση στο Διαδίκτυο στο Raspberry Pi, μπορείτε να κατεβάσετε το πακέτο PySerial κάνοντας κλικ εδώ, σε πλατφόρμες Windows/Linux/Mac και, στη συνέχεια, να αντιγράψετε αυτά τα αρχεία στο Raspberry Pi και, στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας το LXTerminal να μεταβείτε στο τον κατάλογο στον οποίο έχετε αντιγράψει τα αρχεία και μετά χρησιμοποιήστε την ακόλουθη εντολή για να εγκαταστήσετε το πακέτο PySerial.

sudo python setup.py install

Έτσι, μετά από αυτό το στάδιο έχουμε εγκατεστημένο το πακέτο PySerial και τώρα μπορούμε να προχωρήσουμε στη σύνταξη του απλού προγράμματος για σειριακές λειτουργίες ανάγνωσης και εγγραφής, αλλά πριν από αυτό πρέπει να ενεργοποιήσουμε τη Σειριακή επικοινωνία στο Raspberry Pi, η οποία είναι απενεργοποιημένη από προεπιλογή.

Βήμα 3: Σύνδεση στοιχείων μεταξύ τους

Περιγραφή κυκλώματος:

Το διάγραμμα κυκλώματος περιέχει Raspberry Pi 3, RFID Reader, RFID Tags, GSM, Relay και CP2102. Εδώ το Raspberry Pi ελέγχει την πλήρη διαδικασία, όπως η ανάγνωση δεδομένων που προέρχονται από τον αναγνώστη, η σύγκριση δεδομένων με προκαθορισμένα δεδομένα, η οδήγηση του ρελέ και η αποστολή πληροφοριών στο GSM. Ο αναγνώστης RFID χρησιμοποιείται για την ανάγνωση ετικετών RFID. Το ρελέ χρησιμοποιείται για ενδείξεις. Το GSM χρησιμοποιείται για την αποστολή μηνυμάτων.

RELAY PIN_VCC ------------------- 2 του Raspberry Pi

RELAY PIN_GND ------------------- 6 του Raspberry Pi

RELAY PIN_INP ------------------- 11 του Raspberry Pi

Το RFID είναι συνδεδεμένο στο CP2102-ONE και η μονάδα GSM είναι συνδεδεμένη στο CP2102-TWO. Αυτά τα δύο CP2102 είναι συνδεδεμένα στη θύρα USB του raspberry pi.

Βήμα 4: Επεξήγηση εργασίας

Εδώ το Raspberry Pi 3 ελέγχει ολόκληρη τη διαδικασία αυτού του έργου (Ο χρήστης μπορεί να χρησιμοποιήσει οποιονδήποτε πίνακα Raspberry Pi). Ο αναγνώστης RFID διαβάζει το αναγνωριστικό κάρτας RFID, τα δεδομένα αυτά λαμβάνονται από το Raspberry Pi μέσω του UART, στη συνέχεια το Raspberry Pi επικυρώνει την κάρτα και στέλνει τις πληροφορίες στο GSM.

Όταν ένα άτομο βάζει την ετικέτα RFID πάνω από τον αναγνώστη RFID για σάρωση, το RFID διαβάζει τα δεδομένα της ετικέτας και τα στέλνει στο Raspberry Pi. Στη συνέχεια, το Raspberry Pi διαβάζει τον μοναδικό αριθμό αναγνώρισης αυτής της ετικέτας RFID και στη συνέχεια συγκρίνει αυτά τα δεδομένα με προκαθορισμένα δεδομένα ή πληροφορίες. Εάν τα δεδομένα αντιστοιχίζονται με προκαθορισμένα δεδομένα, τότε το ρελέ ενεργοποιείται και αποστέλλεται το μήνυμα μέσω GSM, και εάν τα δεδομένα δεν ταιριάζουν, το Raspberry pi στέλνει ένα μήνυμα «Μη έγκυρη κάρτα» μέσω του GSM και το ρελέ είναι απενεργοποιημένο.

Βήμα 5: Ο Κώδικας

Κατεβάστε τον κωδικό που επισυνάπτεται εδώ και ανεβάστε τον στον πίνακα σας και συνδέστε τα πάντα όπως φαίνεται στο προηγούμενο διάγραμμα.

Λήψη κώδικα:

Ελπίζω ότι αυτό σας διευκόλυνε. Φροντίστε να εγγραφείτε αν σας άρεσε αυτό το άρθρο και το βρήκατε χρήσιμο και αν έχετε απορίες ή χρειάζεστε βοήθεια για οτιδήποτε, αφήστε ένα σχόλιο παρακάτω… Ευχαριστώ elementzonline.com