Smart-door-lock-using-raspberry_pi_and_GSM_modemSim800_RFID: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

En este tutorial, repaso cómo integrar el módulo lector RFID EM-18 con una placa Raspberry Pi. También muestro cómo integrar un actuador, en este caso un Relé, para responder a una lectura correcta del módulo RFID. Este actuador puede ser un bloqueo de solenoide, un altavoz o incluso una interfaz web que registra datos, y también una interfaz con un módulo GSM para enviar notificaciones de mensajes. Discuto cómo este diseño se puede implementar como una cerradura inteligente RFID.

Conexión de RFID a Raspberry Pi

Un sistema de comunicación RFID simple consta de tres partes: una tarjeta o etiqueta RFID (que contiene la información del usuario o del producto incrustada en un chip), un lector RFID (un dispositivo que activa la tarjeta RFID y extrae la información de la tarjeta) y un Sistema host (como una computadora o un microcontrolador que luego procesa los datos).

En este proyecto, utilizaré el popular módulo lector RFID EM-18 y algunas tarjetas RFID. Existe otro lector RFID popular llamado RFID RC522.

Las principales diferencias entre los módulos RFID EM-18 y RC522 son: EM-18 se basa en una comunicación de radiofrecuencia de 125 KHz mientras que el RC522 se basa en una frecuencia de 13,56 MHz. En cuanto a las opciones de interfaz, EM-18 utiliza comunicación en serie mientras que RC522 utiliza SPI Comunicación (aunque el chip también admite I2C y UART). Por lo tanto, la selección del módulo lector RFID es muy importante, ya que define cómo se comunica con el módulo mediante Raspberry Pi o Arduino.

Paso 1: componentes necesarios

1. Raspberry Pi 3 Modelo B +: - El Raspberry Pi 3 Modelo B + es el último producto de la gama Raspberry Pi 3, con un procesador de cuatro núcleos de 64 bits que funciona a 1,4 GHz, LAN inalámbrica de doble banda de 2,4 GHz y 5 GHz, Bluetooth 4.2 / BLE, Ethernet más rápida y capacidad PoE a través de un PoE HAT separado.

2. Módulo lector RFID EM-18: - El lector RFID EM18 es un módulo que lee la información de identificación almacenada en etiquetas RFID. Esta información de ID es única para cada TAG que no se puede copiar. Este módulo se conecta directamente a cualquier microcontrolador UART o mediante un convertidor RS232 a PC. Da salida UART / Wiegand26. Este módulo lector RFID funciona con cualquier etiqueta RFID de 125 KHz

3. Módulo GSM: -SIM800 es un módulo GSM / GPRS de cuatro bandas que funciona en frecuencias GSM 850MHz, EGSM 900MHz, DCS 1800MHz y PCS 1900MHz. SIM800 presenta GPRS multi-slot clase 12 / clase 10 (opcional) y es compatible con los esquemas de codificación GPRS CS-1, CS-2, CS-3 y CS-4.

4. CP2102: - El chip CP2102 de SiLabs es un CI de puente USB a UART de un solo chip. Requiere componentes externos mínimos. CP2102 se puede utilizar para migrar dispositivos basados en puertos serie heredados a USB. … Este módulo ayuda a todos aquellos que se sienten cómodos con el protocolo de comunicación serie / RS232, a construir dispositivos USB muy fácilmente.

5. Relé de 5 V: - El módulo de relé de 5 V de 1 canal es una placa de interfaz de relé, puede ser controlado directamente por una amplia gama de microcontroladores como Arduino, AVR, PIC, ARM, etc. En pocas palabras, es un interruptor automático para controlar un circuito de alta corriente con una señal de baja corriente. Rango de voltaje de entrada de señal de relé de 5 V, 0-5 V.

6. Cables de puente hembra a hembra.

Paso 2: instalar las bibliotecas

Para instalar el paquete PySerial

No sé si el paquete PySerial está preinstalado o no con el sistema operativo Rasbian, pero en mi caso no se instaló porque estoy usando la versión Lite del sistema operativo Raspbian, por lo que nuestro primer paso es instalar el paquete PySerial, Si su Raspberry Pi está conectada a Internet, utilice el siguiente comando en LXTerminal para instalar la biblioteca PySerial para Python.

sudo apt-get install python-serial

Y en caso de que no tenga una conexión a Internet que funcione en Raspberry Pi, puede descargar el paquete PySerial haciendo clic aquí, en plataformas Windows / Linux / Mac y luego copiar estos archivos en su Raspberry Pi, y luego usando LXTerminal ir a el directorio donde ha copiado los archivos y luego use el siguiente comando para instalar el paquete PySerial.

sudo python setup.py instalar

Luego de esta etapa tenemos el paquete PySerial instalado y ahora podemos proceder a escribir el programa simple para operaciones de lectura y escritura en serie, pero antes de eso tenemos que habilitar la comunicación Serial en Raspberry Pi, que está deshabilitada por defecto.

Paso 3: Conexión de componentes juntos

Descripción del circuito:

El diagrama de circuito contiene Raspberry Pi 3, lector RFID, etiquetas RFID, GSM, relé y CP2102. Aquí, Raspberry Pi controla el proceso completo, como leer datos provenientes del lector, comparar datos con datos predefinidos, activar el relé y enviar información a GSM. El lector RFID se utiliza para leer etiquetas RFID. El relé se utiliza para indicaciones. GSM se utiliza para enviar mensajes.

RELAY PIN_VCC ------------------- 2 de Raspberry Pi

RELAY PIN_GND ------------------- 6 de Raspberry Pi

RELAY PIN_INP ------------------- 11 de Raspberry Pi

La RFID está conectada a CP2102-ONE y el módulo GSM está conectado a CP2102-TWO. Estos dos CP2102 están conectados al puerto USB de raspberry pi.

Paso 4: Explicación de trabajo

Aquí Raspberry Pi 3 está controlando todo el proceso de este proyecto (el usuario puede usar cualquier placa Raspberry Pi). El lector RFID lee el ID de la tarjeta RFID, estos datos son recibidos por Raspberry Pi a través de UART, luego Raspberry Pi valida la tarjeta y envía la información a GSM.

Cuando una persona coloca su etiqueta RFID sobre el lector RFID para escanear, RFID lee los datos de la etiqueta y los envía a Raspberry Pi. Luego, Raspberry Pi lee el número de identificación único de esa etiqueta RFID y luego compara estos datos con datos o información predefinidos. Si los datos coinciden con los datos predefinidos, entonces la retransmisión y el envío del mensaje a través de GSM, y si los datos no coinciden, la Raspberry pi envía un mensaje "Tarjeta no válida" a través de GSM y la retransmisión está desactivada.

Paso 5: el código

Descargue el código adjunto aquí y cárguelo en su tablero, y conecte todo como se muestra en el diagrama anterior.

Código de descarga:

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