Caja de seguridad inteligente: 7 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

En este instructivo, le mostraré cómo hacer una caja de seguridad inteligente.

La caja de seguridad funciona con un Arduino (UNO) y utiliza RFID y un servomotor para controlar el acceso mientras realiza un seguimiento de los datos entrantes de diferentes sensores. El historial de datos se mantendrá en una base de datos MYSQL. Los datos se mostrarán en un sitio web alojado por la frambuesa Pi.

Paso 1: Lista de piezas y materiales para el proyecto

Computadora / microcontrolador:

• Arduino UNO
• RaspBerry Pi 4 Modelo B

Partes

• Sensor de temperatura LM35
• Sensor GL5537 LDR
• Lector de sensor RFID VMA405 o RC522 con etiqueta
• Servomotor MG 996R
• Cables de puente DuPont Macho-Hembra
• Alambres para protoboard
• LED rojo
• LED verde
• Zumbador activo 5V
• Resistencia de 1k Ω (ohmios)
• 2 resistencias de 330 Ω (ohmios)

Alojamiento

La caja se puede fabricar de cualquier material. El mío está hecho de cartón

Extra

Hice un accesorio de madera para el servomotor (opcional)

Software

Arduino IDE, código de Visual Studio - Raspberry Pi con SSH, banco de trabajo MYSQL

Para obtener una estimación del precio, puede consultar el archivo BOM.

Paso 2: circuito de la placa de pruebas

RFID

• Vcc 3.3. V de Arduino
• RST digital de 9 clavijas
• Gnd Gnd de Arduino
• MISO Digital de 12 pines
• MOSI Digital de 11 pines
• SCK Digital de 13 pines
• NSS / SDA digital de 10 pines

Servo motor

• 5V (rojo) (+) en la placa de pruebas
• Gnd (marrón) Gnd en tablero
• PWM (naranja) Digital de 3 clavijas

LM35

• Vin (+) (+) en la placa de pruebas
• Gnd Gnd en placa de pruebas
• Vout Analógico 1 pin

LDR

• Vin (+) (+) en la placa de pruebas
• Gnd Gnd en placa de pruebas con resistencia de 1K ohmios
• Vout Analógico 0 pin

Led (verde)

• Vin (+) Digital de 4 pines con resistencia de 330 ohmios
• Gnd Gnd en placa de pruebas

Led (rojo)

• Vin (+) Digital de 5 pines con resistencia de 330 ohmios
• Gnd Gnd en placa de pruebas

Zumbador activo

• Vin (+) (+) en la placa de pruebas
• Gnd Gnd en placa de pruebas

Arduino a tablero

• Arduino 5V (+) (+) en la placa de pruebas
• Arduino Gnd Gnd en placa de pruebas

Raspberry Pi a Arduino

Estará conectado con un USB

Paso 3: Arduino

El cableado de la electrónica debe verse similar a la imagen de arriba.

Primero conecte el Arduino con la computadora para programar el hardware. El código principal se podrá descargar a continuación, pero no lo use todavía, primero siga los pasos a continuación.

Bibliotecas

Utilizaremos la biblioteca SPI y MFRC 522 para trabajar con el sensor RFID.

Descarga aquí la librería RFID del Github de miguelbalboa

Desempaquete el archivo zip.

En el IDE de Arduino, vaya a boceto> incluir biblioteca y elija el archivo zip que acaba de descargar

Después de cargar el archivo zip, vaya a croquis> incluir biblioteca> administrar bibliotecas. En el administrador de bibliotecas, busque "MFRC522". Debería decir que la biblioteca está instalada.

Escaneando los datos RFID

Vaya a archivo> ejemplos> MFR522> dumpinfo y cargue / inicie el código en su IDE. Verá que el código incluye una biblioteca MFR522.hy SPI.h. Ambos son necesarios para la RFID.

Ahora abra el monitor de serie (herramientas> monitor de serie) y escanee su credencial y tarjeta hasta que se muestren todos los datos.

Asegúrese de escribir el UID porque lo necesitará.

Ahora puede descargar el código principal (Arduino_code_lockbox) En el código principal, reemplace su propio código de etiqueta UID con el del código.

Después de ejecutar / cargar el código en el IDE de Arduino, pruebe el escaneo rfid. Si funciona, puede desconectar el Arduino USB de la computadora y conectarlo con la Raspberry Pi.

Paso 4: Raspberry Pi

Leer datos de Arduino en Python

Asegúrese de que el Arduino esté conectado a la Raspberry Pi. Abra app.py y ejecute el archivo. Verá los datos recibidos por sus sensores desde el Arduino.

Para leer los datos necesitará la parte serial del código (ver imagen).

Base de datos MYSQL Cree una base de datos para almacenar los valores medidos de sus sensores. Para este proyecto, haré tablas de temperatura, LDR y RFID.

Python de backend

Agregue rutas de Python y ajústelas a su base de datos MYSQL en consecuencia. Envíe los valores de los datos de sus sensores a su propia base de datos.

Paso 5: sitio web

Diseño

Puede utilizar los archivos de webrar.rar O puede crear su propio sitio web con html, css.

Mostrar datos de la base de datos

Utilice javascript para obtener y mostrar los datos de la base de datos a su sitio web

La biblioteca Chart.js se utilizará para graficar los datos.

Paso 6: Vivienda

Exterior

Para el exterior de la carcasa, pegué diferentes partes juntas. La parte superior está cortada en forma de L para que la base de la L (lado derecho en la imagen) sea más firme.

Para el sensor RFID, hacer un agujero en la caja es opcional. Debería ser posible escanear el cartón si no es demasiado grueso.

El servomotor estará pegado con cinta en el exterior, dependiendo de cómo coloques la frambuesa dentro de la caja, necesitarás hacer pequeños orificios para conexiones de cables como el cable USB o ethernet.

Interior

Para el interior hice una capa para poder separar ambos dispositivos y está más organizado. La Raspberry Pi estará en la parte inferior de la caja y el Arduino con el tablero estará en la capa superior.