Tutorial do Arduino RFID 'Smart Door': 7 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Por Peter Tran, 10ELT1

Neste tutorial, você trabalhará com um módulo leitor de RFID para destravar uma porta com alimentação micro-servo! Certifique-se de ter o cartão de acesso correto para entrar e não soar o alarme nem acionar as luzes de intrusão.

Você será guiado passo a passo e auxiliado com um guia de 'Teste e solução de problemas' e a seção 'Aplicação no mundo real' no final.

O código para este projeto está disponível em

Baixe também a biblioteca necessária para o sensor RFID em

Suprimentos:

• Arduino UNO (ou outro microcontrolador compatível)
• Prototipagem breadboard
• Módulo Leitor RFID ((RFID-RC522) com etiquetas RFID
• Micro Servo (9g)
• LEDs (amarelo, verde e vermelho)
• Piezo Buzzers

Etapa 1: Teoria RFID

O que é um leitor RFID?

A etiquetagem de identificação por radiofrequência (RFID) é um sistema de identificação que usa pequenos dispositivos de identificação por radiofrequência para fins de identificação e rastreamento. Um sistema de marcação RFID inclui a própria etiqueta, um dispositivo de leitura / gravação e um aplicativo de sistema host para coleta, processamento e transmissão de dados. Em palavras simples, RFID usa campos eletromagnéticos para transferir dados em curtas distâncias.

RFID é útil para identificar pessoas, fazer transações, etc. Você pode usar um sistema RFID para abrir uma porta. Por exemplo, apenas a pessoa com as informações corretas em seu cartão pode entrar. Neste tutorial, temos várias etiquetas RFID, cada uma com sua própria Identificação Única (UID), mas apenas um cartão terá acesso.

Layout de pino RFID-RC522

Pino 1: VCC, potência positiva (3,3v) Pino 2: RST, resetPin 3: GroundPin 4: IRQ, pino de interrupção usado para ativar o módulo quando um dispositivo entra no rangePin 5: MISO, basicamente comunicações INPin 6: MOSI. basicamente comunicações OUTPin 7: SCK, usado como um relógio / osciladorPin 8: SS, usado como entrada serial

Etapa 2: Conectando o Módulo RFID

1. Baixe a biblioteca necessária na seção de introdução.
2. Extraia o conteúdo da pasta zip "rfid-master" e adicione esta pasta de biblioteca nas bibliotecas existentes do Arduino.
3. Reinicie o Arduino IDE
4. O código do Arduino está vinculado no início do tutorial. Compile o código e elimine quaisquer erros.
5. Conecte o Arduino UNO com o leitor RFID. Consulte a fiação do pino abaixo, bem como o diagrama esquemático acima para fácil referência.

Pin Wiring de RFID-RC522 para Arduino Uno

SDA ------------------------ Digital 10 SCK ---------------------- - Digital 13 MOSI ---------------------- Digital 11 MISO -------------------- - IRQ digital 12 ------------------------ GND desconectado ------------------- ---- GND RST ------------------------ Digital 9 3.3v ---------------- ------- 3,3v (NÃO CONECTE A 5V)

Etapa 3: Leitura de dados da etiqueta RFID

1. Vá para Arquivo> Exemplos> MFRC522> DumpInfo e carregue o código. Este código estará disponível no Arduino IDE (após a instalação da biblioteca RFID).
2. Abra o monitor serial e você deverá ver algo como a figura à esquerda acima.
3. Aproxime a etiqueta RFID do leitor.
4. As informações que podem ser lidas na tag estão listadas na figura à direita acima. O texto destacado em amarelo é a Identificação Única (UID) da tag RFID, anote para mais tarde.

Etapa 4: Testando o Leitor RFID

1. Insira o UID no código do Arduino onde necessário (próximo à seção 'Acesso autorizado').
2. Aproxime a tag que você escolheu para conceder acesso e verá a mensagem autorizada.
3. Aproxime outra tag com um UID diferente e você verá a mensagem de negação.
4. Consulte a seção 'Teste e solução de problemas' se tiver algum problema.

Etapa 5: Micro Servo, LEDs e Buzzers

Micro Servo

1. Conecte um micro servo de acordo com as instruções nas páginas 49-52 do Guia SparkFun SIK (Versão 3.2).
2. O pino PWM do servo deve se conectar ao pino 6 no Arduino.
3. Consulte o código de referência vinculado na introdução intitulada "RFID_wITH_SERVO.ino" e o esquema acima.

4. Consulte a seção 'Teste e solução de problemas' se tiver algum problema.

LEDs e campainhas piezoelétricas

1. Instale os LEDs e as cigarras piezoelétricas com referência ao diagrama acima.
2. Use o código "RFID_WithServo_and_Lights.ino"
3. Consulte a seção 'Teste e solução de problemas' se tiver algum problema.

Etapa 6: Teste e solução de problemas

Testando

1. O LED amarelo só deve acender quando nenhuma tag estiver sendo digitalizada.
2. Quando uma etiqueta RFID autorizada é usada, a luz verde deve piscar duas vezes com dois bipes
3. Quando uma etiqueta RFID não autorizada é usada, a luz vermelha deve piscar três vezes com três bipes

Solução de problemas

1. LED não acende: inverta a polaridade do LED girando-o. O LED também pode ter queimado.
2. O programa não está carregando: altere a porta serial em ferramentas> porta serial>
3. Servo não torce: até mesmo fios coloridos são surpreendentemente fáceis de conectar incorretamente.
4. Servo ainda não está funcionando: não se esqueça de conectar a alimentação (fios vermelho e marrom) a + 5v e aterramento
5. O servo apenas se contorce: use uma fonte de alimentação externa,

Etapa 7: Aplicação do mundo real

RFID pode ser facilmente integrado em quase qualquer aplicativo de segurança, tornando este protótipo muito útil e apropriado para aplicação imediata no mundo real. Um modelo semelhante em que uma etiqueta RFID autorizada pode ativar um servo que destrava uma porta pode ser usado em:

• prédios de escritórios
• apartamentos
• hotéis
• check-ins da sala do seminário da biblioteca
• alugar / alugar carros

Algumas outras vantagens do RFID são:

• Difícil de copiar ou hackear. Um sinal de rádio não pode ser “copiado” e o próprio sinal pode ser criptografado para que outros dispositivos não possam decifrar os dados.
• Customizável e programável. Um cartão RFID pode ser programado para abrir apenas portas específicas (ou apenas uma) por um determinado período de tempo. (Os hotéis usam cartões-chave para autorizar seus hóspedes apenas a acessar seu quarto de hotel e a academia, configurados para parar de trabalhar na manhã do check-out.) Este sistema permite que a gerência restrinja o acesso dos funcionários apenas a áreas autorizadas específicas da instalação por determinados períodos de tempo.
• Anônimo. Sem marcas de identificação no cartão-chave, apenas o usuário autorizado e o computador podem saber quais portas o cartão será desbloqueado.
• Desativado facilmente. Se um cartão for perdido ou roubado, o sistema pode desautorizar facilmente seu sinal de identificação - ou o cartão pode simplesmente expirar.
• Segurança mais econômica. Quando as chaves físicas são perdidas ou comprometidas, o bloqueio deve ser alterado para restaurar a segurança. Quando um cartão-chave é perdido, ele pode ser desautorizado, tornando-o efetivamente descartável. Não há necessidade de mudar a fechadura

Algumas desvantagens do RFID são:

• Os sistemas RFID são frequentemente mais caros do que os sistemas de código de barras
• As etiquetas RFID são geralmente maiores do que as etiquetas de código de barras
• As tags são específicas do aplicativo, nenhuma tag serve para todos
• Possibilidade de leitura não autorizada de passaportes e cartões de crédito
• Mais de uma tag pode responder ao mesmo tempo