Проект для ардуино. Электронный замок по RFID карточке

На сегодняшний день технологии RFID используют очень часто. Это и контроль за продукцией в магазинах (наклейки с RFID метками), и карточки контроля пассажиров в транспорте (электронные проездные билеты), а также системы контроля доступа (например, домофон). Мы же решили создать электронную систему, которая будет отпирать замок по электронному ключу (RFID карте) и располагаться в тумбочке для защиты от маленьких детей.

Как появилась идея? У меня есть маленький брат, которому два года. Я заметил, что ему очень нравится, особенно в его возрасте, узнавать что-то новое, играть с предметами, которые иногда даже опасны для его здоровья, например различные таблетки и лекарства или мои школьные принадлежности. И мы решили с моим другом Димой смастерить необычную тумбочку, но в качестве замка использовать RFID – модуль для микроконтроллера arduino.

Таким образом целью проекта является разработать систему доступа по RFID – карточкам для защиты от маленьких детей.

RFID – модуль состоит из сканера RC522 , магнитной карты и брелока.

Что такое RFID карта?  Это пластиковая карта, в середине которой находится антенна из тонкого гибкого проводника и чип (микросхема) памяти. В памяти карты хранится уникальный код.

Для считывания кода карты используется сканер – считыватель, который посылает сигналы карточке первым, энергия сигнала улавливается антенной карточки. При этом эта энергия является не только информацией, но и энергией для питания чипа.

          Для создания системы доступа используется  процессор Arduino Uno, RFID модуль RC522 + карта + брелок, сервопривод TowerPro SG-90, пьезодинамик, провода «мама - папа» и Breadboard MB-102. Также необходимо установить библиотеки RFID Library for MFRC522.

Сборка:

    1)      RFID-модуль RC522 подключается к arduino проводами Папа-Мама в следующей последовательности: RST – 9; SDA – 10; MOSI - 11 (ICSP-4); MISO - 12 (ICSP-1); SCK - 13 (ICSP-3); 3.3V - 3.3V; GND – GND.

   2)      Теперь нужно подключить пьезодинамик, который будет подавать сигнал, если ключ сработал и замок открывается, а второй сигнал, когда замок закрывается: VCC - 5V; GND – GND; IO - pin 5

  3)       В роли отпирающего механизма будет использоваться сервопривод. У сервопривода имеется 3 контакта: 5V - Красный (Центральный); GND - Черный или Коричневый (Левый); pin 6 - Белый или Оранжевый (Правый). Сервопривод питается от внешнего источника питания 9V или комбинированного стабилизатора 5V ,3.3V.

После сборки начинаем программировать. 

Для программирования используется среда разработки на языке Arduino IDE (C++). Для того, чтобы замок открывался и закрывался, используется следующий программный код: (показать на компьютере)

Для того, что бы узнать UID карточки (Метки), необходимо записать программу в arduino, собрать схему, и открыть Консоль (Мониторинг последовательного порта) в Arduino IDE. Затем нужно поднести метку к RFID, в консоли выведется номер:

Полученный UID необходимо ввести в следующую строчку:

if (uidDec == 3763966293)

У каждой карточки данный идентификатор уникальный и не повторяется. Таким образом, подносится карточка, считывается идентификатор которой задан в программе, система открывает доступ с помощью сервопривода.

Затем данную схему нужно поместить в корпус тумбочки. Как вы видите, для рациональности и эстетичности мы поместили микросхему на верх и закрыли провода крышкой. Сервопривод поместили на дверцу, и все провода скрыли с помощью кабель-канала. 

Достоинства и недостатки:

Достоинства:

- Доступность

- Относительная простота сборки

- Возможность применения в бытовых условиях.

Недостатки:

- Такая система дороже обычного дверного замка.

Экономическое обоснование проекта:

Для анализа использовались данные сайта amperka.ru

Элемент	Количество	Цена (руб)
Arduino Uno	1	1790
RFID-модуль RC522 + карта + брелок	1	450
Сервопривод TowerPro SG-90	1	390
Пьезодинамик	1	140
Итого		2770

Перспективы модернизации проекта:

1.      Подключение светового экрана, который будет выдавать сообщения «Закрыто» и «Открыто»

2.      Подключение светодиодов

3.      Добавление  функции "добавление новых ключей и удаления их из памяти"

Выполнили: Белясов Иван и Семенов Дмитрий