Σχέδιο καθισμάτων RFID: 7 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Wantedθελα να φτιάξω κάτι ξεχωριστό για το διάγραμμα των τραπεζιών του γάμου μου και σκέφτηκα ότι αυτός ήταν ένας καλός τρόπος να το κάνω προσωπικό, καθώς αντικατοπτρίζει την αγάπη μου (εθισμό) για ηλεκτρονικά έργα.

Έτσι, το σχέδιο ήταν να φτιάξουμε ένα μεγάλο ξύλινο πάνελ με το σχέδιο του δωματίου πάνω του, συμπεριλαμβανομένων, φυσικά, των τραπεζιών και των ονομάτων τους (είναι ονόματα φυτών, στα γαλλικά). Οι καλεσμένοι έλαβαν μια κάρτα με αυτοκόλλητο RFID μαζί με την πρόσκλησή τους. Στο πίσω μέρος της κάρτας ήταν γραμμένο (στα γαλλικά) κάτι σαν "Αυτή η κάρτα έχει μεγάλη σημασία, κρατήστε την ασφαλή και μεταφέρετέ την στον γάμο". Δεν ήθελα να ξέρουν για τι ήταν μέχρι τον γάμο.

Ο πίνακας έχει πολλά στοιχεία: οθόνη TFT, συσκευή ανάγνωσης RFID, πράσινη λυχνία LED και κόκκινη λυχνία LED, κουμπί και μία λωρίδα 3 LED για κάθε τραπέζι. Όταν σαρώνονται οι ετικέτες RFID, η πράσινη λυχνία LED ανάβει αν αναγνωριστεί και εμφανίζεται ένα εξατομικευμένο μήνυμα στην οθόνη, συμπεριλαμβανομένου του ονόματος του πίνακα όπου κάθεται ο επισκέπτης. Επιπλέον, η λωρίδα LED που σχετίζεται με το τραπέζι είναι ενεργοποιημένη, ρίχνοντας φως στο τραπέζι στο σχέδιο του δωματίου. Εάν η κάρτα δεν έχει διαβαστεί σωστά ή δεν αναγνωριστεί, η κόκκινη λυχνία LED ανάβει με ένα μήνυμα "άρνηση πρόσβασης" στην οθόνη. Το κουμπί είναι για όσους δεν κατάφεραν να μην χάσουν ή ξεχάσουν την κάρτα. Εμφανίζει ένα μήνυμα στην οθόνη, ζητώντας τους να πάνε στη μπάρα και να πουν κάτι σαν "Δεν είμαι αξιόπιστος", έναντι του οποίου παίρνουν ένα αντίγραφο γραφήματος για να βρουν τη θέση τους.

Άλλαξα μερικά πράγματα στην πορεία: wantedθελα να ζωγραφίσω το ξύλινο πάνελ αλλά άλλαξα γνώμη γιατί φοβήθηκα ότι θα κάνω ένα χάος και θα πρέπει να ξεκινήσω από την αρχή με ένα νέο πάνελ. Δεδομένου ότι έχω μια μηχανή cricut αποφάσισα να φτιάξω τα γραπτά και τα σχέδια με βινύλιο.

Είχα επίσης μια οθόνη LCD 20x04 χαρακτήρων στην αρχή, αλλά αναβάθμισα σε οθόνη TFT 7 ιντσών επειδή είναι μεγαλύτερη και όχι τόσο περιοριστική όσον αφορά το μήκος του μηνύματος.

Βήμα 1: Υλικά

Ακολουθεί μια λίστα με τα συστατικά που χρησιμοποίησα για το τελικό προϊόν (Arduino Mega, οθόνη TFT και βινύλιο)

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΕΙΔΗ:

- Arduino Mega

- Mega protoshield για το Arduino

- Adafruit 7 TFT οθόνη (δεν χρειάζεται άγγιγμα, αγοράστηκε στο Adafruit)

- Πίνακας οδηγού RA8875 για οθόνες αφής TFT 40 ακίδων (αγοράστηκε στο Adafruit)

- Αναγνώστης RC522 RFID

- Αριθμός πινάκων x MOSFET καναλιού N

- Αριθμός πινάκων x αντιστάσεων 10k Ohms

- 12V λωρίδα LED, κομμένη (χρησιμοποίησα

- Ενσωματωμένος διακόπτης ισχύος για γρύλο βαρελιού 2,1 mm

- Μπαταρία 8x AA (12V) και μπαταρίες

- 1 x πράσινο LED 5 mm

- 1 x κόκκινο LED 5 mm

- 1 x κουμπί

- 3 x αντιστάσεις για κουμπί και LED (συνιστάται, η τιμή μπορεί να ποικίλει)

- Κομμάτι PCB

- Πολλά σύρματα και συγκολλήσεις

- Η θερμοσυρρίκνωση είναι καλή ιδέα

Πίνακας:

- Μικρές βίδες και παξιμάδια (Μ2 ή Μ3)

- Ξύλινος καμβάς ή πάνελ (χρησιμοποίησα αυτό το

- Βερνίκι

- Βινύλιο και ταινία μεταφοράς

- Πλαστικό κάτοχος LED 2 x 5mm

- Τρισδιάστατα τυπωμένα μέρη

- Σούπερ κόλλα για καπάκια στις θήκες LED

- Ειρήνη από ύφασμα και velcro

Εργαλεία (μερικά δεν είναι υποχρεωτικά):

- Κόφτες σύρματος

- Συγκολλητικό σίδερο

- Τρυπάνι και κομμάτια

- Κατσαβίδια

- Cricut ή Silouhette Cameo ή κάποιος άλλος τρόπος κοπής βινυλίου

- Ξυστήρας για βινύλιο

- 3D εκτυπωτής ή φίλος με έναν (όπως εγώ) ή χρήση τρισδιάστατων διανομέων

- Ραπτομηχανή για ύφασμα

Βήμα 2: Πρωτότυπο με Arduino Uno

Wasμουν νέος στον κόσμο του Arduino, οπότε αποφάσισα να φτιάξω ένα πρωτότυπο με το Uno πρώτα. Λέω πρώτα γιατί τελικά το μετέφερα στο Arduino Mega για να πάρω περισσότερες ακίδες εξόδου για τις λυχνίες LED που ήθελα να φωτίσω τον αντίστοιχο πίνακα (αυτό σημαίνει ότι χρειαζόμουν μία καρφίτσα για κάθε τραπέζι). Εάν θέλετε να το κάνετε αυτό χωρίς LED ή μόνο με ένα ή δύο για να πείτε εάν η σάρωση RFID λειτούργησε (όπως η πράσινη και η κόκκινη), το Arduino Uno είναι αρκετό (ανάλογα με την οθόνη σας).

Εδώ είναι το διάγραμμα pinout που χρησιμοποίησα για το Uno:

Ενότητα RFID:

SDA στο pin 10

SCK στην καρφίτσα 13

MOSI στην καρφίτσα 11

MISO στην καρφίτσα 12

Το RQ δεν χρησιμοποιείται

GND στο έδαφος

RST στο pin 9

Έξοδος 3,3V έως 3,3V στο Uno

LCD (στην περίπτωσή μου, LCD 20x04 με ασπίδα I2C, πριν από την αναβάθμιση σε TFT):

SDA έως Α4

SLC έως Α5

Έξοδος VCC έως 5V στο Uno

GND σε Gnd

Θα μπορούσατε επίσης να χρησιμοποιήσετε LCD χωρίς το I2C, αλλά θα χρειαστείτε περισσότερες ακίδες.

Βήμα 3: Μετακίνηση στο MEGA

Όταν πήρα τη λωρίδα LED και τα τρανζίστορ έπρεπε να μεταφέρω το πρωτότυπο στο Arduino Mega. Αγόρασα επίσης μια ασπίδα πρωτότυπου για να κάνω τα πράγματα μόνιμα αλλά ακόμα αφαιρούμενα από το ίδιο το Arduino. Εδώ είναι η διάταξη εισόδου και εξόδου μου με το Mega:

Λωρίδες LED για τραπέζια: 30 έως 45

Κόκκινο LED: 27

Πράσινο LED: 28

Κουμπί: 29

Ασπίδα TFT:

CS: 7

INT: 3

ΕΠΑΝΑΦΟΡΑ: 12

Vin: 5V του Arduino

GND: έδαφος

Αναγνώστης RFID:

SS/SDA: 9

RST: 8

GND: έδαφος

3.3V: 3.3V του Arduino

ΚΟΙΝΟ SPI:

SCK: 52

MOSI: 51

MISO: 50

Για όσους δεν είναι εξοικειωμένοι με τις συσκευές SPI, όπως η οθόνη μου RFID και TFT, υπάρχει μόνο μία θύρα διαθέσιμη στο arduino Uno και Mega. Με πολλαπλές συσκευές, πρέπει να συνδέονται με το ίδιο MOSI, MISO και SCK και χρειάζονται ένα διαφορετικό κανονικό pin το καθένα για το arduino για να τους πει εάν πρέπει να ακούσουν ή όχι (επιλογή slave).

Για να τρέξω τις λωρίδες LED, ένωσα μια θήκη θηλυκού κυλίνδρου στην ασπίδα, η οποία συνδέεται σε τροφοδοτικό 12V. Το Vin του Arduino συνδέεται επίσης με αυτήν την πηγή ενέργειας.

Οι λωρίδες LED χρειάζονται όλες ένα MOSFET για τη διαχείριση της ισχύος και του ελέγχου (επειδή η πηγή ενέργειας είναι εξωτερική και η τάση είναι υψηλή). Τα κόλλησα με τις αντιστάσεις τους στην ασπίδα arduino. Τα κόκκινα καλώδια είναι για την τροφοδοσία και τα μαύρα καλώδια για τον έλεγχο. Ξεκίνησα με μικρότερα καλώδια και τα συγκολλούσα σε καλώδια λωρίδων LED όταν συναρμολογούσα τον πίνακα. Όπως μπορείτε να δείτε, κάθε μαύρο καλώδιο αναγνωρίζεται, αλλά τα κόκκινα είναι όλα ίδια (12V), οπότε δεν χρειάζονταν ταυτοποίηση.

Κάθε λωρίδα LED συνδέεται ως εξής: LED Gnd στην κεντρική καρφίτσα του MOSFET, δεξιά καρφίτσα MOSFET στην αντίσταση και καρφίτσα arduino, αριστερή καρφίτσα MOSFET στο arduino Gnd.

Έπρεπε να αφήσω λίγο χώρο στην ασπίδα για την καλωδίωση της οθόνης και του αναγνώστη RFID. Οι συνδέσεις είναι όπως προαναφέρθηκαν, απευθείας στις ακίδες/GND/5V, εκτός από τις συνδέσεις SPI για τις οποίες χρησιμοποίησα επιπλέον PCB επειδή τόσο η οθόνη όσο και ο αναγνώστης RFID έπρεπε να συνδεθούν με τους ίδιους ακροδέκτες. Επίσης κόλλησα τις αντιστάσεις για τα LED (πράσινο και κόκκινο) και το κουμπί στο PCB.

Η συγκόλληση ασπίδας ήταν μάλλον λεπτή, αλλά είμαι ευχαριστημένος με τα αποτελέσματα και χαίρομαι που χρησιμοποίησα ασπίδα, καθώς έκανε μια πιο καθαρή δουλειά και το Arduino ήταν εύκολα επαναχρησιμοποιήσιμο. Οι συνδέσεις είναι σταθερές και δεν θα πέσουν κατά τη διάρκεια του γάμου (όπως θα συνέβαινε με τα καλώδια που εισάγονται στις κεφαλίδες).

Βήμα 4: Κάρτες RFID

Δεδομένου ότι αυτό ήταν για γάμο, θέλαμε τα τσιπ RFID να είναι κομψά. Είχαμε φωτογραφηθεί ως φωτογράφηση πριν από το γάμο και τραβήξαμε μερικές με φρίσμπι (είμαστε και οι δύο Ultimate παίκτες φρίσμπι). Στη συνέχεια επέλεξα 3 εικόνες και παρήγγειλα επαγγελματικές κάρτες, με τις εικόνες στη μία πλευρά και ένα μήνυμα στην άλλη. Τα αυτοκόλλητα RFID ταιριάζουν όμορφα στα frisbees και το αποτέλεσμα φαίνεται υπέροχο, συν το ότι ταιριάζει εύκολα σε ένα πορτοφόλι!

Βήμα 5: Το πάνελ

Όπως είπα νωρίτερα εγκατέλειψα τη ζωγραφική του πίνακα, γιατί φοβόμουν πολύ να κάνω λάθος.

Αγόρασα έναν ξύλινο κανόβα σε ένα κατάστημα τέχνης, το οποίο έχει ύψος 3 'και 4'. Αυτό είναι ιδανικό επειδή έχει ένα χείλος στο πίσω μέρος όπως ένας κανονικός καναβός, οπότε είχα χώρο να βάλω τα εξαρτήματα και την καλωδίωση. Τότε ήταν εύκολο να τα κρύψω όλα με ένα κομμάτι ύφασμα και velcro και ήταν ακόμα προσβάσιμο.

Ο επερχόμενος σύζυγός μου βερνίκι για να πάρει ένα ωραίο φινίρισμα. Στη συνέχεια σχεδίασα τα γραπτά και τα σχήματα στο χώρο σχεδιασμού cricut και έκοψα τα φύλλα βινυλίου μου. Το να τα κολλήσω στο ξύλινο πάνελ δεν ήταν εύκολο έργο, αλλά τα κατάφερα. Το βασικό μου λάθος ήταν να βάλω το βινύλιο στην ταινία μεταφοράς και να μην κάνω τη μεταφορά αμέσως. Επέτρεψε στο βινύλιο να κολλήσει περισσότερο στην ταινία και έκανε τη μεταφορά πιο δύσκολη.

Για την οθόνη TFT και τον αναγνώστη RFID, σχεδίασα πλαίσια που ο φίλος μου εκτύπωσε στον τρισδιάστατο εκτυπωτή του. Το κουμπί δεν χρειάστηκε κανένα είδος πλαισίου, μόνο μια μεγάλη τρύπα που άνοιξε προσεκτικά. Αγόρασα πλαστικά στηρίγματα για τα ενιαία LED και ήταν υπέροχα, δημιούργησαν ένα προσεγμένο φινίρισμα.

Για τις λωρίδες LED, ζήτησα από έναν φίλο να μου σχεδιάσει ένα στήριγμα, γιατί δεν είμαι τόσο καλός με τον τρισδιάστατο σχεδιασμό και ήταν λίγο πιο πολύπλοκοι από τα πλαίσια. Βασικά, χρειάστηκε να κρατήσουν τις λωρίδες, έτσι έδειξαν το πάνελ σε γωνία 45 μοιρών. Ζήτησα επίσης σύρμα "γάντζους" κάτω από τον κύριο βραχίονα, μια τρύπα για να περάσουν τα καλώδια και δύο οπές βιδών στη βάση. Κατέληξε να αφήνει χώρο στο κεφάλι, το λαιμό και τη βάση για να περάσουν τα καλώδια, οπότε ήταν εντελώς αόρατα. Συγκέντρωσα τις λωρίδες LED κόβοντάς τις κάθε 3 LED, ξύνοντας την προστασία από χαλκό, κολλώντας τα καλώδια μου, κολλώντας τις λωρίδες στη βάση, περνώντας τα καλώδια μέσα από τις οπές και κολλώντας τα καπάκια.

Αφού όλα αυτά ήταν έτοιμα, επρόκειτο να ανοίξουμε προσεκτικά τρύπες και να βιδώσουμε όλες αυτές τις μικρές βίδες και παξιμάδια. Προσοχή με το εύκαμπτο PCB της οθόνης, μπορεί να καταστραφεί εύκολα. Προστάτευσα το δικό μου με ηλεκτρική ταινία. Προστάτευσα τις συνδέσεις με θερμοσυρρίκνωση.

Πρόσθεσα μερικές βίδες και κομμάτια ξύλου για να στερεώσω το arduino και τη μπαταρία (η οποία αφαιρείται εύκολα ανυψώνοντας το ξύλο). Έχω επίσης ένα καλώδιο με διακόπτη μεταξύ της ασπίδας arduino και της μπαταρίας για να ενεργοποιήσετε και να απενεργοποιήσετε τον πίνακα χωρίς να χρειαστεί να αποσυνδέσετε τίποτα.

Βήμα 6: Ο κώδικας

Δείτε πώς λειτουργεί ο πίνακας:

Υπάρχει μια αρχική οθόνη με το λογότυπο του γάμου μας και ένα μήνυμα που λέει "Σάρωση της κάρτας σας" (στα γαλλικά). Όταν μια κάρτα σαρώνεται και αναγνωρίζεται, εμφανίζεται ένα προσωποποιημένο μήνυμα, με το όνομα του πίνακα όπου κάθεται ο επισκέπτης. Ταυτόχρονα, ενεργοποιείται η σωστή λωρίδα LED, φωτίζοντας το τραπέζι του επισκέπτη στο σχέδιο. Αυτό διατηρείται για λίγα δευτερόλεπτα (γύρω στα 10), αρκετά για να το διαβάσουν οι επισκέπτες και να δουν το σχέδιο και στη συνέχεια επιστρέφει στην αρχική οθόνη. Ένα πράσινο led ανάβει επίσης όταν αναγνωρίζεται μια κάρτα.

Εάν η κάρτα δεν αναγνωριστεί, η οθόνη τρύπας γίνεται κόκκινη και λέει ACCESS DENIED. Αυτό πιθανότατα δεν θα συμβεί τη νύχτα του γάμου, αλλά εξακολουθεί να είναι ένα δροσερό χαρακτηριστικό. Ένα κόκκινο LED ανάβει επίσης όταν συμβαίνει αυτό. Έπρεπε να προσθέσω μια καθυστέρηση πριν εμφανιστεί το μήνυμα άρνησης πρόσβασης, επειδή μερικές φορές χρειάστηκαν μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου για την σωστή ανάγνωση της κάρτας.

Εάν πατήσετε το κουμπί, εμφανίζεται ένα μήνυμα που λέει στους καλεσμένους να πάνε στη μπάρα και να πουν έναν κωδικό ("Δεν είμαι αξιόπιστο άτομο") στον μπάρμαν, ο οποίος έχει διάγραμμα καθισμάτων έκτακτης ανάγκης.

Εάν σαρωθεί μια κάρτα ή πατηθεί το κουμπί πριν επιστρέψει η αρχική οθόνη, εξακολουθεί να λειτουργεί (εμφανίζεται το νέο μήνυμα). Wantedθελα αυτό να αποφύγει την αναμονή μεταξύ των επισκεπτών, γιατί υπάρχει πάντα ουρά όταν είναι ώρα να καθίσουμε.

Το λογότυπό μας σχεδιάζεται με γραμμές και κείμενο, αλλά είναι δυνατή η φόρτωση εικόνων από κάρτες SD σε οθόνες TFT. Γκούγκλαρε το!

Ο κώδικας είναι χτισμένος με έναν τύπο δομής. Για κάθε επισκέπτη, μια δομή περιλαμβάνει το μήνυμα προς εμφάνιση, το όνομα του πίνακα και την λωρίδα led που θα ανάψει. Οι περίεργες λέξεις στον κώδικα αντιπροσωπεύουν τα ονόματα των πινάκων!

Βήμα 7: Όλα Έγιναν

Εάν κάνετε τέτοια πράγματα στο γάμο σας, ζητήστε από κάποιον να τραβήξει βίντεο επειδή θέλετε να δείτε τις αντιδράσεις των ανθρώπων, αλλά πιθανότατα δεν θα είστε εκεί όταν οι άνθρωποι το χρησιμοποιούν.

Επίσης, δοκιμάστε τον πίνακα σας! Είχα μια κάρτα για κάθε τραπέζι για να δοκιμάσω τα φώτα μέχρι την τελευταία στιγμή.

Αυτό το έργο είναι εξαιρετικά προσαρμόσιμο και ήταν πολύ ανταποδοτικό, ακόμη και αν αφιέρωσα πολλές ώρες σε αυτό και χρησιμοποιήθηκα μόνο για μια νύχτα (ορισμός του προγραμματισμού γάμου).