TfCD: RFID Door Light: 7 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Αυτό το διδακτικό θα βοηθήσει στην κατασκευή ενός φωτιστικού πόρτας ελεγχόμενης από RFID, το οποίο θα βοηθήσει μόνο τους κατάλληλους ανθρώπους να ανοίξουν την πόρτα σας.

Ο στόχος αυτού του πρωτοτύπου είναι να βοηθήσει τον χρήστη να ανοίξει την πόρτα όταν έχει σκοτάδι έξω, παρέχοντας ένα φως από πάνω, δείχνοντας τη λαβή της πόρτας και την τρύπα του κλειδιού.

Το πλεονέκτημα της χρήσης RFID (Ταυτοποίηση ραδιοσυχνοτήτων) είναι ότι η ετικέτα (στην περίπτωση αυτή ένα απλό μπρελόκ) δεν χρειάζεται εξωτερική πηγή ενέργειας, αλλά μπορεί να είναι παθητική και συνεπώς να χρησιμοποιείται πάντα.

Η χρήση του RFID σε κοινό οικιακό αντικείμενο είναι σίγουρα αναδυόμενη, καθώς η τεχνολογία γίνεται φθηνότερη και ευρύτερα διαθέσιμη.

Αποποίηση ευθυνών: αυτό το διδακτικό αφορά την κατασκευή ενός πρωτοτύπου εργασίας το οποίο μπορεί να δοκιμαστεί επί τόπου. Ωστόσο, για μόνιμη εγκατάσταση σε πιο σκληρό, εξωτερικό περιβάλλον, πρέπει να ληφθούν επιπλέον προστατευτικές μετρήσεις.

Μια άλλη δήλωση αποποίησης: σκεφτείτε την ασφάλεια του σπιτιού σας πριν εγκαταστήσετε ένα τέτοιο πρωτότυπο στην μπροστινή σας πόρτα. Δεν είμαστε υπεύθυνοι για τυχόν αρνητικές πτυχές που προκαλούνται από αυτήν την ιδέα, απλώς θέλουμε να εμπνεύσουμε.

Βήμα 1: Συλλογή των τμημάτων

Για να μπορέσετε να αντιγράψετε αυτό το φωτιστικό πόρτας RFID, χρειάζονται τα ακόλουθα μέρη:

1. Ένας πίνακας Arduino (αυτό το instrucatble χρησιμοποιεί UNO. Ωστόσο, μπορεί να χρησιμοποιηθούν και άλλες παραλλαγές)
2. Breadboard
3. RC522 RFID πλακέτα
4. Ετικέτα RFID
5. αρσενικό βύσμα USB A σε αρσενικό USB B
6. Καλωδίωση
7. Καλώδια από αρσενικό σε αρσενικό
8. LED ισχύος 10 Watt
9. 2N5088 τρανζίστορ (NPN)
10. Καρφίτσες για τον πίνακα RFID
11. Τρανζίστορ D44H8G (NPN)
12. Αντίσταση 0,5 Ohm, 5 Watt
13. Αντίσταση 10Κ
14. Βύσμα μετατροπέα 230V/12V
15. (Επίσης δεν φαίνεται στην εικόνα) Μπαταρία 9 Volt (μόνο για δοκιμή)

Εργαλεία:

• Υπολογιστής με εγκατεστημένο το Arduino IDE.
• Συγκόλληση σιδήρου και κασσίτερου
• Πένσες / απογυμνωτές καλωδίων.
• Ταινία-κασέτα

Βήμα 2: Κολλήστε τις καρφίτσες στον πίνακα RFID

Η πλακέτα RFID δεν συνοδεύεται από αρσενικούς συνδετήρες, οπότε πρέπει να τις κολλήσετε. Εάν ο πίνακας σας έχει ήδη αρσενικούς συνδετήρες, μπορείτε να παραλείψετε αυτό το βήμα.

Συνδέστε τους συνδετήρες χρησιμοποιώντας κολλητήρι και κασσίτερο συγκόλλησης όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα για να συνδέσετε σωστά κάθε έναν από τους πείρους σε μια ξεχωριστή τρύπα στην πλακέτα RFID.

Βήμα 3: Κατασκευή δοκιμαστικής σανίδας

Προκειμένου να διασφαλιστεί ότι το τελικό προϊόν θα λειτουργήσει σωστά, κατασκευάστηκε πρώτα μια δοκιμαστική σανίδα με όλα τα εξαρτήματα. Αντί να συνδέσετε αμέσως το τροφοδοτικό 12 Volt, χρησιμοποιήθηκε η μπαταρία 9 Volt.

Τόσο ο φυσικός πίνακας όσο και ένα σχηματικό φαίνονται παραπάνω.

Το σχηματικό εμφανίζει το συνολικό κύκλωμα. Στην επάνω αριστερή γωνία βρίσκεται η πλακέτα κυκλώματος RC522. Προσέξτε όταν συνδέεστε, αφού οι ακίδες που χρησιμοποιούνται στο Arduino έχουν διαφορετική σειρά από αυτές του RC522. Στην επάνω δεξιά γωνία, βρίσκεται το βύσμα τροφοδοσίας για τη σύνδεση 12V. Τα εξαρτήματα στο breadboard σχηματίζουν το κύκλωμα για να διασφαλίσουν ότι ένα σταθερό ρεύμα ρέει μέσω της λυχνίας LED. Λάβετε υπόψη ότι το ίδιο ρεύμα που ρέει μέσω της λυχνίας LED θα ρέει και μέσω της αντίστασης 0,5 Ohm, πράγμα που σημαίνει ότι θα πρέπει να είναι ικανό να χειρίζεται αρκετά ισχύ. Χρησιμοποιήσαμε αντίσταση 5W, αφού τα είχαμε ξαπλωμένα. Λάβετε επίσης υπόψη ότι το κύκλωμα εμφανίζει ένα κανονικό LED αντί για ένα LED ισχύος.

Βήμα 4: Κατασκευή του Κώδικα

Λόγω της νεότητας του RC522, δυσκολευτήκαμε αρκετά για να λειτουργήσει σωστά ο πίνακας. Καταλήξαμε να χρησιμοποιούμε μια βιβλιοθήκη RC522, την οποία μπορείτε να κατεβάσετε από εδώ:

github.com/ljos/MFRC522

Επίσης, χρησιμοποιήσαμε ένα διαδικτυακό σεμινάριο για να γνωρίσουμε τα βασικά του πίνακα και τον κώδικα, το σεμινάριο μπορείτε να το βρείτε εδώ:

brainy-bits.com/blogs/tutorials/card-read…

Χρησιμοποιώντας αυτούς τους δύο συνδέσμους, καταφέραμε να δημιουργήσουμε έναν κατάλληλο κώδικα. Πρώτον, ο κώδικας κάνει κάποια ρύθμιση και προσπαθεί να βρει τον πίνακα RC522. Όταν γίνει αυτό, ο κώδικας θα κάνει βρόχο μέχρι να παρουσιαστεί μια ετικέτα. Στη συνέχεια, θα διαβάσει τις πληροφορίες της ετικέτας και θα ελέγξει τον σειριακό αριθμό. Σύμφωνα με αυτόν τον αριθμό, το LED θα ενεργοποιηθεί. Όταν παρουσιαστεί η σωστή ετικέτα, θα ενεργοποιηθεί αργά και θα σβήσει ξανά μετά από 10 δευτερόλεπτα. Εάν παρουσιαστεί μια μη σωστή ετικέτα, η λυχνία LED θα αναβοσβήνει τρεις φορές.

Όταν χρησιμοποιείτε αυτόν τον κωδικό, βεβαιωθείτε ότι έχετε αλλάξει τον σειριακό αριθμό RFID στον κώδικα στον αριθμό της δικής σας ετικέτας, καθώς διαφορετικά ο κώδικας δεν θα λειτουργεί σωστά.

Βήμα 5: Συγκόλληση της λυχνίας LED ισχύος

Για να μπορέσετε να τοποθετήσετε το LED ισχύος πάνω από την πόρτα και να είναι λειτουργικό, πρέπει να συνδέσετε μακριά καλώδια τόσο στο LED όσο και στο υπόλοιπο κύκλωμα. Με το υπόλοιπο κύκλωμα (ο σαρωτής Arduino, breadboard και RFID) να είναι τοποθετημένος στο πλάι της πόρτας, δύο καλώδια (θετικά και αρνητικά) περίπου 1,5 μέτρου συγκολλήθηκαν στο LED.

Κατά τη συγκόλληση, προσέξτε να συνδέσετε ποιο καλώδιο σε ποιο άκρο της λυχνίας LED. Καθώς η λυχνία LED είναι μια δίοδος, η πολικότητα είναι ένα ζήτημα και θα λειτουργεί μόνο όταν συνδεθούν η θετική πλευρά του LED και η θετική έξοδος του κυκλώματος και αντίστροφα.

Βήμα 6: Κατασκευή του Τελικού Προϊόντος

Χρησιμοποιώντας ταινία, το τελικό προϊόν τοποθετήθηκε στη σωστή του θέση. Τα περισσότερα κυκλώματα (το breadboard, ο σαρωτής RFID και το Arduino) βρίσκονται αριστερά στην πόρτα, εύκολα προσβάσιμα και επομένως εύκολο να τροποποιηθούν. Το power-LED βρίσκεται στην οροφή πάνω από την πόρτα, προκειμένου να βοηθήσει αρκετά το χρήστη στο άνοιγμα της πόρτας. Ο σαρωτής RFID βρίσκεται σε άνετο ύψος, επιτρέποντας μια γρήγορη και ομαλή λειτουργία του προϊόντος. Όταν τοποθετείτε το κύκλωμα, να είστε προσεκτικοί καθώς οι συνδέσεις μπορεί να είναι εύθραυστες. Είναι έξυπνο να ελέγχετε όλα τα εξαρτήματα και τις συνδέσεις τους όταν είναι αρκετά τοποθετημένα, διασφαλίζοντας τη σωστή λειτουργία πριν από περαιτέρω δοκιμές.

Βήμα 7: Ολοκλήρωση και δοκιμή του τελικού προϊόντος

Το κλιπ που εμφανίζεται παραπάνω δείχνει την τελική λειτουργία του προϊόντος.

Το πρωτότυπο δείχνει τι μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας έναν αναγνώστη RFID. Σε αυτή την περίπτωση, αποφασίσαμε να φωτίσουμε μόνο την πόρτα για να επιτρέψουμε το εύκολο άνοιγμα (φανταστείτε ποτέ να μην χρειαστεί να εισάγετε ξανά το κλειδί σας στο σκοτεινό σκοτάδι χάρη στον κατάλληλο φωτισμό της πόρτας, δεν θα ήταν καταπληκτικό;). Ωστόσο, αφήνει αρκετό χώρο για μελλοντική ανάπτυξη ή προσθήκη άλλων εξαρτημάτων. Μετά τη ρύθμιση του προγράμματος ανάγνωσης RFID, υπάρχουν πολλές επιλογές για προσθήκη. Θα μπορούσε κανείς να σκεφτεί να χρησιμοποιήσει μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα για να κλειδώσει την πόρτα, ανοίγοντας μόνο με τη σωστή ετικέτα RFID. Or τι θα λέγατε για την προσθήκη πολλαπλών ετικετών, μία για κάθε μέλος της οικογένειας; Θα μπορούσε κάποιος να προσθέσει έναν μοναδικό χαιρετισμό για κάθε ετικέτα. Επίσης, κάποιος θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει αυτό το πρωτότυπο για να εντοπίσει ποιος βρίσκεται στο κτίριο, γεγονός που θα μπορούσε να αυξήσει την ασφάλεια σε περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης. Όπως αναφέρεται στην περιγραφή, το πρωτότυπο στη σημερινή του μορφή δεν μπορεί να αντέξει σε σκληρές συνθήκες, για παράδειγμα βροχή. Εάν το πρωτότυπο επρόκειτο να χρησιμοποιηθεί σε εξωτερικό περιβάλλον, θα συνιστούσαμε να κατασκευάσουμε το κατάλληλο περίβλημα για όλα τα εξαρτήματα.