SafetyLock: una cerradura inteligente hecha con Raspberry Pi (huella digital y RFID): 10 pasos

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

¿Alguna vez ha querido una forma más accesible de proteger su casa? Si es así, ¡esta es la solución para ti!

Hice SafetyLock, este es un candado que se puede abrir con su huella digital, una placa RFID e incluso a través de un sitio web. Gracias a este concepto siempre sabrás quién ingresó a tu casa a qué hora del día, también verás cuántas veces alguien se paró frente a tu puerta ese día.

Este es mi primer proyecto en mi campo de estudio: Tecnología multimedia y de la comunicación (MCT) en Howest (Kortrijk, Bélgica).

Paso 1: componentes y materiales

Para mi proyecto utilicé varias partes que enumeraré a continuación, también agregaré el archivo de Excel con todos los precios correspondientes de los componentes, así como los sitios web desde los que los ordené.

Componentes:

• Raspberry Pi 3 modelo B +
• Fuente de alimentación Raspberry Pi
• Zapatero en forma de T de frambuesa Pi
• Cerradura electrónica 25cm
• Cerradura electrónica 6mm
• Adaptador universal AC-DC
• Módulo de relés Velleman
• Sensor de movimiento PIR Velleman
• Módulo RFID - RC522
• Etiqueta RFID
• Escáner óptico de huellas dactilares
• Adaptador serial USB a TLL
• Módulo de cámara Raspberry Pi V2
• Pantalla LCD 16 * 2
• Cables de puente (ma f) y (ma m)
• Resistencias de 10 Kohm

Materiales:

• Madera MDF 6mm
• Bisagras

Instrumentos:

• Soldador
• Super pegamento
• Vio
• Papel de lija
• Cortador láser

En el archivo de Excel a continuación, puede ver la lista de precios completa.

Paso 2: Montaje del hardware

He construido mi circuito siguiendo mi esquema de Fritzing que hice, subí el esquema a continuación. El circuito tiene varios sensores y un actuador que funciona en conjunto como uno. Enumeraré qué circuitos diferentes hay, cómo necesitará conectarlos que puede encontrar en el esquema.

1. Hay un sensor PIR, este sensor detectará el movimiento frente a la puerta.
2. Un lector RFID que verá si la etiqueta RFID usada puede entrar en la casa o no.
3. Un escáner de huellas dactilares que funciona de la misma forma que el lector RFID pero con huellas dactilares.
4. Una pantalla LCD que muestra la IP del sitio web y si el acceso fue denegado o concedido.
5. La cerradura de la puerta que se abre y se cierra en determinadas circunstancias.

Paso 3: Modelo de base de datos (mySQL)

Puede ver mi diagrama ERD arriba, también vincularé un archivo de volcado para que pueda importar la base de datos usted mismo.

Con esta base de datos podrá mostrar múltiples cosas como:

• Quien abrio la puerta
• Usuarios que tienen acceso para ingresar
• Qué etiquetas RFID están vinculadas con el sistema
• Cuantas huellas dactilares se almacenan
• etc.

Si desea volver a crear esta base de datos, deberá crear un nuevo usuario para poder conectarse a su Raspberry Pi.

Paso 4: Conexión con Raspberry Pi

En primer lugar, deberá descargar MobaXterm, hay una versión gratuita disponible en su sitio web. También necesitará Raspbian, que puede descargar aquí.

Cuando abra MobaXterm, deberá hacer clic en 'sesión'. Cuando haya hecho eso, deberá completar la dirección IP del Pi en 'Host remoto'. Luego puede ingresar un nombre de usuario que puede elegir. luego haga clic en 'Aceptar'.

Normalmente, después de todos estos pasos, se iniciará automáticamente una conexión. Luego, deberá ingresar su contraseña y estará conectado.

Paso 5: software en la Raspberry Pi

Para que mi código funcione (que vincularé a continuación), deberá instalar algunos paquetes y bibliotecas. Lo primero que necesita es que actualice su Pi.

Primero, actualice la lista de paquetes de su sistema ingresando el siguiente comando: sudo apt-get update

A continuación, actualice todos sus paquetes instalados a sus últimas versiones con el siguiente comando: sudo apt-get dist-upgrade

Después de haber instalado los paquetes, deberá instalar algunas bibliotecas:

• Matraz
• flask_cors
• RPI. GPIO
• fecha y hora
• enhebrar
• mfrc522
• tiempo
• huella digital
• subproceso
• mysql
• SocketIO

Paso 6: Configuración de un servidor web en Raspberry Pi

Vaya a su consola MobaXterm.

vamos a instalar el servidor web Apache. Al hacerlo, podrá abrir el sitio web en cualquier dispositivo conectado a su red.

Escriba el siguiente comando y presione enter: sudo apt-get install apache2

Ahora ve a la carpeta: / var / www / html /

Aquí puede colocar todos sus archivos de su sitio web y la página index.html se abrirá cada vez que navegue a la IP de su Pi.

tenga cuidado de no escribir una I mayúscula en index.html; de lo contrario, no se abrirá automáticamente la página de índice.

Paso 7: Software: Python

Hice varios scripts de Python, vincularé mi github aquí para que pueda ver el código por sí mismo. Pero ya lo explicaré un poco.

Codifiqué algunas clases para el sensor PIR y la pantalla LCD. Usé bibliotecas para el escáner de huellas dactilares y el lector RFID. Finalmente, uso solo un archivo para hacer que el proyecto completo funcione, esto se llama app.py. También en este archivo codifiqué algunas rutas para poder leer datos de mi base de datos y enviarlos a un objeto json que luego usé en mis archivos javascript.

Paso 8: Software: sitio web

Como quería ver quién abrió la cerradura y cuándo, hice un sitio web para mostrarme estos datos. A través de la web también se puede abrir el candado, no es necesario cerrarlo porque a los 7 segundos se cierra automáticamente.

Mientras el Pi se inicia, comenzará a ejecutar mi script de Python. Esto se encargará de hacer que los datos se muestren en el sitio web y permitir la apertura de la cerradura.

El sitio también es receptivo, por lo que podría abrirse en un dispositivo móvil sin perder funciones o de otra manera.

Mi código se puede encontrar en github aquí mismo.

Paso 9: construcción del caso

Para mi caso, construyo una casita con una puerta. También puse la cerradura inteligente en el panel frontal. Esto me facilitó la integración de un circuito en la carcasa. Todos los agujeros para los sensores fueron cortados por un láser. Colocaré mi archivo que usé para cortarlo con láser, abajo.

También coloco fotografías donde se puede ver el proceso de construcción del caso.

Para las medidas, también cargaré un archivo a continuación donde puede ver mi esquema de cómo podría recrearlo.

Paso 10: Usuario Manuel

Aquí puede encontrar un manual rápido de cómo funciona el proyecto.

¡Ojalá tu casa esté mejor asegurada al final de este tutorial!

Gracias por leer.