Tutorial Arduino RFID 'Smart Door': 7 pasos

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

Por Peter Tran, 10ELT1

En este tutorial, trabajará con un módulo lector de RFID para desbloquear una puerta micro-servoalimentada. Asegúrese de tener la tarjeta de acceso correcta para ingresar y no hacer sonar la alarma ni activar las luces de intrusión.

Se le guiará paso a paso y se le asistirá con una guía de "Prueba y solución de problemas" y la sección "Aplicación en el mundo real" al final.

El código de este proyecto está disponible en

Descargue también la biblioteca necesaria para el sensor RFID de

Suministros:

• Arduino UNO (u otro microcontrolador compatible)
• Prototipos de placa de pruebas
• Módulo lector RFID ((RFID-RC522) con etiquetas RFID
• Micro Servo (9g)
• LED (amarillo, verde y rojo)
• Zumbadores piezoeléctricos

Paso 1: teoría RFID

¿Qué es un lector RFID?

El etiquetado de identificación por radiofrecuencia (RFID) es un sistema de identificación que utiliza pequeños dispositivos de identificación por radiofrecuencia con fines de identificación y seguimiento. Un sistema de etiquetado RFID incluye la etiqueta en sí, un dispositivo de lectura / escritura y una aplicación de sistema principal para la recopilación, el procesamiento y la transmisión de datos. En palabras simples, RFID utiliza campos electromagnéticos para transferir datos a distancias cortas.

RFID es útil para identificar personas, realizar transacciones, etc. Puede utilizar un sistema RFID para abrir una puerta. Por ejemplo, solo la persona con la información correcta en su tarjeta puede ingresar. En este tutorial, tenemos varias etiquetas RFID, cada una con su propia identificación única (UID), pero solo se otorgará acceso a una tarjeta.

Disposición de pines RFID-RC522

Pin 1: VCC, potencia positiva (3.3v) Pin 2: RST, reset Pin 3: Ground Pin 4: IRQ, pin de interrupción utilizado para activar el módulo cuando un dispositivo entra en rango Pin 5: MISO, básicamente comunicaciones INPin 6: MOSI. básicamente comunicaciones OUTPin 7: SCK, utilizado como reloj / oscilador Pin 8: SS, utilizado como entrada serial

Paso 2: Conexión del módulo RFID

1. Descargue la biblioteca necesaria de la sección de introducción.
2. Extraiga el contenido de la carpeta zip "rfid-master" y agregue esta carpeta de biblioteca debajo de las bibliotecas existentes de Arduino.
3. Reinicie Arduino IDE
4. El Código Arduino está vinculado al comienzo del tutorial. Compile el código y elimine los errores.
5. Conecte el Arduino UNO con el lector RFID. Consulte el cableado de clavijas a continuación, así como el diagrama esquemático anterior para una fácil referencia.

Cableado de clavijas de RFID-RC522 a Arduino Uno

SDA ------------------------ Digital 10 SCK ---------------------- --Digital 13 MOSI ---------------------- Digital 11 MISO -------------------- --Digital 12 IRQ ------------------------ GND desconectado ------------------- ---- GND RST ------------------------ Digital 9 3.3v ---------------- ------- 3.3v (NO CONECTE A 5v)

Paso 3: lectura de datos de la etiqueta RFID

1. Vaya a Archivo> Ejemplos> MFRC522> DumpInfo y cargue el código. Este código estará disponible en Arduino IDE (después de instalar la biblioteca RFID).
2. Abra el monitor serial y debería ver algo como la figura de la izquierda arriba.
3. Aproxima la etiqueta RFID al lector.
4. La información que se puede leer de la etiqueta se enumera en la figura de la derecha arriba. El texto resaltado en amarillo es la identificación única de la etiqueta RFID (UID), anótelo para más adelante.

Paso 4: prueba del lector RFID

1. Inserte el UID en el código Arduino donde sea necesario (cerca de la sección 'Acceso autorizado').
2. Aproxima la etiqueta que eligió para otorgar acceso y verá el mensaje autorizado.
3. Aproxima otra etiqueta con un UID diferente y verá el mensaje de denegación.
4. Consulte la sección 'Pruebas y solución de problemas' si experimenta algún problema.

Paso 5: Micro Servo, LED y zumbadores

Micro Servo

1. Conecte un micro servo según las instrucciones en la página 49-52 de la Guía SparkFun SIK (Versión 3.2).
2. El pin PWM del servo debe conectarse al pin 6 del Arduino.
3. Consulte el código de referencia vinculado en la introducción titulada "RFID_wITH_SERVO.ino" y el esquema anterior.

4. Consulte la sección 'Pruebas y solución de problemas' si experimenta algún problema.

LED y zumbadores piezoeléctricos

1. Instale los LED y los zumbadores piezoeléctricos con referencia al diagrama anterior.
2. Utilice el código "RFID_WithServo_and_Lights.ino"
3. Consulte la sección 'Pruebas y solución de problemas' si experimenta algún problema.

Paso 6: prueba y solución de problemas

Pruebas

1. El LED amarillo solo debe encenderse cuando no se está escaneando ninguna etiqueta.
2. Cuando se utiliza una etiqueta RFID autorizada, la luz verde debe parpadear dos veces con dos pitidos
3. Cuando se utiliza una etiqueta RFID no autorizada, la luz roja debe parpadear tres veces con tres pitidos

Solución de problemas

1. El LED no se enciende: invierta la polaridad del LED girándolo. Es posible que el LED también se haya fundido.
2. El programa no se carga: cambie el puerto serie en herramientas> puerto serie>
3. El servo no se retuerce: incluso los cables de colores son sorprendentemente fáciles de enchufar incorrectamente.
4. El servo aún no funciona: no olvide conectar la alimentación (cables rojo y marrón) a + 5v y tierra
5. El servo simplemente se contrae: use una fuente de alimentación externa,

Paso 7: Aplicación al mundo real

La RFID se puede integrar fácilmente en casi cualquier aplicación de seguridad, lo que hace que este prototipo sea muy útil y apropiado para una aplicación inmediata en el mundo real. Un modelo similar en el que una etiqueta RFID autorizada puede activar un servo que abre una puerta se puede utilizar en:

• edificios de oficinas
• apartamentos
• hoteles
• registros de la sala de seminarios de la biblioteca
• alquilar / alquilar coches

Algunas ventajas adicionales de RFID son:

• Difícil de copiar o piratear. Una señal de radio no se puede "copiar" y la propia señal se puede cifrar para que otros dispositivos no puedan descifrar los datos.
• Personalizable y programable. Una tarjeta de llave RFID se puede programar para abrir solo puertas específicas (o solo una) durante un período de tiempo específico. (Los hoteles usan tarjetas de acceso para autorizar a sus huéspedes solo a acceder a su habitación de hotel y al gimnasio, programado para dejar de trabajar la mañana de la salida). Este sistema permite a la administración restringir el acceso de los empleados solo a áreas específicas autorizadas de las instalaciones durante ciertos períodos de tiempo..
• Anónimo. Sin marcas de identificación en la tarjeta de acceso, solo el usuario autorizado y la computadora pueden saber qué puerta (s) se desbloqueará la tarjeta.
• Fácilmente desactivado. Si una tarjeta de acceso se pierde o es robada, el sistema puede desautorizar fácilmente su señal de identificación, o simplemente se puede permitir que la tarjeta caduque.
• Seguridad más rentable. Cuando las llaves físicas se pierden o se ven comprometidas, la cerradura debe cambiarse para restaurar la seguridad. Cuando se pierde una tarjeta de acceso, se puede desautorizar, haciéndola efectivamente desechable. No es necesario cambiar la cerradura

Algunas desventajas de RFID son:

• Los sistemas RFID suelen ser más caros que los sistemas de códigos de barras
• Las etiquetas RFID suelen ser más grandes que las etiquetas de código de barras
• Las etiquetas son específicas de la aplicación, ninguna etiqueta se ajusta a todos
• Posibilidad de lectura no autorizada de pasaportes y tarjetas de crédito.
• Más de una etiqueta puede responder al mismo tiempo