Cerradura de puerta RFID inalámbrica con Nodemcu: 9 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

- Función principal ---

Este proyecto se construyó como parte de una clase de comunicaciones en red en la Universidade do Algarve en colaboración con mi colega Luís Santos. Su objetivo principal es controlar el acceso de una cerradura eléctrica de forma inalámbrica con el uso de tarjetas de etiqueta RFID o llaveros.

Aunque este proyecto fue diseñado para funcionar con una cerradura de puerta, se puede modificar fácilmente para admitir cualquier tipo de interruptor de solenoide (esto se verá más adelante durante este tutorial).

- Versión actual ---

Esta primera versión se realizará con el apoyo de un servidor y un simple archivo txt. En el trabajo futuro, se agregarán diferentes variantes que se adaptarán a diferentes necesidades y presentarán una alternativa más segura.

- Trabajo futuro ---

Cuando encuentre algo de tiempo libre, intentaré actualizar las siguientes funciones:

• Tarjeta de administrador especial para agregar otros usuarios
• Acceda al archivo a través del almacenamiento USB del enrutador
• Cifre el archivo con una clave binaria simple
• Conecte una cerradura de solenoide real al relé y actualice los Instructables con un video de trabajo
• Conéctese a un DBMS para facilitar el control y el mantenimiento de múltiples cerraduras y usuarios
• Agregue un archivo MicroSD local para hacer una copia de seguridad de la información en caso de indisponibilidad inalámbrica
• Conéctese a través de un módulo de comunicaciones GSM GPRS
• Haga que funcione con un panel solar para que sea absolutamente inalámbrico

Paso 1: componentes necesarios

Los componentes necesarios para este proyecto son:

• Placa de desarrollo WIFI NodeMCU ESP8266
• Módulo de relé de 1 canal DC 5V
• Lector RFID de módulo de inducción de tarjeta IC con chip RC522
• Tarjetas de etiquetas RFID o llaveros
• Cerradura de puerta del interruptor de solenoide
• Un diodo de 1N4001-1N4007
• Cables
• Tablero de circuitos

Extra:

• Módulo LED RGB de 3 colores 5050 o:

  Un LED rojo y un LED verde acompañados de una resistencia de 220ohms

• Módulo de pantalla OLED IIC I2C azul amarillo de 0,96 pulgadas y 4 pines

Curiosidad: NFC es un subconjunto dentro de la familia RFID y opera a la misma frecuencia (13.56 MHz). RC522

Paso 2: Conexión de Nodemcu a una red Wi-Fi

Ya existen buenos tutoriales que pueden ayudarlo a conectar NodeMCU a cualquier red inalámbrica 802.11. El que seguimos fue:

Instalación de ESP8266 en Arduino IDE Tutorial de Mybotic

Nota: Tenga en cuenta que el diseño de los pines en el NodeMCU es diferente al de Arduino, por lo que, si usa p.e.: #define Led 5 está realmente conectado a D1 en la placa, como se puede ver en la figura anterior.

Una solución es la inclusión de una biblioteca que ya haga esta asociación. Simplemente seguimos la imagen para guiarnos. Más adelante en este tutorial habrá una imagen con todas las conexiones hechas.

Paso 3: conecte el lector RFID

Vaya a Administrar bibliotecas… dentro de Incluir biblioteca en Bosquejo en la barra de menú.

En el cuadro de texto con "Filtrar su búsqueda …" inserte MFRC522 y elija instalar el que es de GithubCommunity, con la designación Arduino RFID Library for MFRC522 (SPI).

- Lectura de tarjetas RFID ---

Si desea probar el lector RFID, vaya a Ejemplos en Archivo en la barra de menú y busque MFRC522 y elija ReadNUID para probarlo.

Paso 4: Configurar la configuración básica

Primero, ensamblaremos la configuración base siguiendo el diagrama del circuito que se muestra arriba (si hace clic en la imagen, hay información adicional sobre el diseño de los pines).

Luego, conecte el NodeMCU y abra el IDE de Arduino y copie el código a continuación.

No olvide reemplazar el ssid y la contraseña por los de su red, y la dirección de host de su servidor en el código.

Paso 5: Crear el archivo Txt con los ID de las tarjetas

Si ya probó el paso anterior, probablemente no sucedió nada cuando intentó acercar las tarjetas al lector RFID. ¡Está bien! Aún necesita agregar las tarjetas que desea a su servidor (habrá otras alternativas en un futuro imprevisto).

Primero, necesitará tener su servidor en funcionamiento. Cree un archivo.txt en cualquier lugar que desee y abra la consola serie en su IDE de Arduino. Ejecute el código y copie la dirección MAC RFID que se presenta, péguela en el archivo.txt y presione Enter, para que siempre haya una línea vacía al final. Guarde el archivo.txt y vuelva a intentarlo.

Ahora debería funcionar, no tiene que restablecer el NodeMCU o reiniciar el servidor.

El color del LED de ENCENDIDO que viene con el relé suele ser rojo y, por lo tanto, si la cerradura está abierta, debe brillar en rojo. En una personalización adicional, intentaremos cambiar este LED para ofrecer un estado rojo permanente y un estado verde sin la necesidad de usar puertos adicionales en la placa NodeMCU.

Nota: no olvide cambiar la ubicación de la carpeta en la URL dentro del código.

Paso 6: Conexión del relé a un interruptor de solenoide

Atención, este paso es importante

Los interruptores de solenoide son bobinas que con la corriente crean un campo magnético que tira o empuja un pistón. Pueden venir como válvulas solenoides, cerraduras de puertas, interruptores, etc.

Lo que debe hacer con cuidado son dos pasos:

• Conecte su fuente de energía y el interruptor de solenoide al relé de la manera correcta, como se muestra arriba;
• Conecte un diodo entre los dos pines de su interruptor de solenoide para proteger el circuito.

Paso 7: Extra: Adición de LED RGB

Simplemente siga el diagrama del circuito anterior y no olvide agregar una resistencia de 220 ohmios entre el ánodo y la tierra.

Si la luz es demasiado tenue o demasiado brillante, puede cambiar el valor de la resistencia (simplemente no salte de una resistencia de 220 ohmios a una resistencia de 1 M ohmios y pretenda estar perplejo con los resultados).

Paso 8: Extra: Agregar una pantalla OLED

Como antes, solo tiene que seguir el nuevo diagrama del circuito anterior y el código a continuación.

El futuro objetivo principal de la pantalla OLED no es simplemente replicar la función RGB, sino permitir información adicional al usuario si es necesario.

Paso 9: Configuración final

Arriba es posible ver este proyecto funcionando a través de un video y un par de imágenes, ejecutándose con el código completo, incluidos los extras.