SafetyLock: умный замок, созданный с помощью Raspberry Pi (отпечаток пальца и RFID): 10 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Вы когда-нибудь хотели более доступный способ защиты своего дома? Если да, то это решение для вас!

Я сделал SafetyLock, это замок, который можно открыть с помощью отпечатка пальца, значка RFID и даже через веб-сайт. Благодаря этой концепции вы всегда будете знать, кто входил в ваш дом в какое время суток, а также увидите, сколько раз в этот день кто-то шагал к вашей двери.

Это мой первый проект в моей области обучения: Мультимедиа и коммуникационные технологии (MCT) в Ховесте (Кортрейк, Бельгия).

Шаг 1: Компоненты и материалы

Для своего проекта я использовал несколько частей, которые я перечислю ниже, я также добавлю файл Excel со всеми соответствующими ценами на компоненты, а также веб-сайты, с которых я их заказал.

Компоненты:

• Raspberry Pi 3 модель B +
• Блок питания Raspberry Pi
• Т-сапожник Raspberry Pi
• Электронный дверной замок 25см
• Электронный дверной замок 6мм
• Универсальный адаптер AC-DC
• Релейный модуль Velleman
• Датчик движения PIR Velleman
• RFID-модуль - RC522
• RFID-метка
• Оптический сканер отпечатков пальцев
• Последовательный адаптер USB-TLL
• Модуль камеры Raspberry Pi V2
• ЖК-дисплей 16 * 2
• Перемычки (m к f) и (m к m)
• Резисторы 10 кОм

Материалы:

• МДФ дерево 6мм
• Петли

Инструменты:

• Паяльник
• супер клей
• Пила
• Наждачная бумага
• Лазерный резак

В файле Excel ниже вы можете увидеть полный прайс-лист.

Шаг 2: Собираем оборудование вместе

Я построил свою схему, следуя схеме Fritzing, которую я сделал, я загрузил схему ниже. Схема имеет несколько датчиков и исполнительный механизм, который работает вместе как одно целое. Я перечислю, какие бывают разные схемы, как вам нужно будет их подключить, вы можете найти на схеме.

1. Есть датчик PIR, этот датчик обнаружит движение перед дверью.
2. RFID-считыватель, который будет видеть, может ли использованная RFID-метка войти в дом или нет.
3. Сканер отпечатков пальцев, который работает так же, как RFID-считыватель, но с отпечатками пальцев.
4. ЖК-экран, на котором отображается IP-адрес веб-сайта и указано, был ли доступ запрещен или предоставлен.
5. Дверной замок, который открывается и закрывается при определенных обстоятельствах.

Шаг 3: Модель базы данных (mySQL)

Вы можете увидеть мою диаграмму ERD выше, я также добавлю файл дампа, чтобы вы могли импортировать базу данных для себя.

С помощью этой базы данных вы сможете показать несколько вещей, например:

• Кто открыл дверь
• Пользователи, у которых есть доступ для входа
• Какие RFID-метки связаны с системой
• Сколько хранится отпечатков пальцев
• так далее..

Если вы хотите воссоздать эту базу данных, вам нужно будет создать нового пользователя, чтобы вы могли подключиться к своему Raspberry Pi.

Шаг 4: Подключение к Raspberry Pi

Прежде всего вам нужно будет скачать MobaXterm, бесплатная версия доступна на их веб-сайте. Вам также понадобится Raspbian, который вы можете скачать здесь.

Когда вы откроете MobaXterm, вам нужно будет нажать на «сеанс». Когда вы это сделаете, вам нужно будет заполнить IP-адрес Pi в разделе «Удаленный хост». Затем вы можете ввести имя пользователя, которое вы можете выбрать. затем нажмите «ОК».

Обычно после всех этих шагов он автоматически запускает соединение. Затем вам нужно будет ввести свой пароль, и вы подключены.

Шаг 5: программное обеспечение на Raspberry Pi

Чтобы мой код работал (ссылка на который я приведу ниже), вам необходимо установить несколько пакетов и библиотек. Первое, что вам нужно, это обновить свой Pi.

Сначала обновите список пакетов вашей системы, введя следующую команду: sudo apt-get update

Затем обновите все установленные пакеты до последних версий с помощью следующей команды: sudo apt-get dist-upgrade

После того, как вы установили пакеты, вам необходимо установить некоторые библиотеки:

• Колба
• flask_cors
• RPI. GPIO
• дата и время
• заправка
• mfrc522
• время
• отпечаток пальца
• подпроцесс
• MySQL
• SocketIO

Шаг 6: Настройка веб-сервера на Raspberry Pi

Перейдите в консоль MobaXterm.

мы собираемся установить веб-сервер Apache. Таким образом вы сможете открывать веб-сайт на любом устройстве, подключенном к вашей сети.

Введите следующую команду и нажмите ввод: sudo apt-get install apache2

Теперь перейдите в папку: / var / www / html /

Здесь вы можете разместить все свои файлы со своего веб-сайта, и страница index.html будет открываться всякий раз, когда вы переходите к IP-адресу своего Pi.

будьте осторожны, не вводите заглавную букву I в index.html, иначе индексная страница не откроется автоматически.

Шаг 7: Программное обеспечение: Python

Я сделал несколько скриптов на Python, я свяжу здесь свой github, чтобы вы могли сами просмотреть код. Но я уже немного объясню.

Я закодировал несколько классов для датчика PIR и LCD. Я использовал библиотеки для сканера отпечатков пальцев и RFID-считывателя. В конце концов, я использую только один файл для полноценной работы проекта, он называется app.py. Также в этом файле я закодировал несколько маршрутов, чтобы я мог читать данные из моей базы данных и отправлять их в объект json, который затем использовал в своих файлах javascript.

Шаг 8: Программное обеспечение: веб-сайт

Поскольку я хотел узнать, кто и когда открыл замок, я создал веб-сайт, чтобы показать мне эти данные. Через сайт также можно открыть замок, закрывать его не нужно, потому что через 7 секунд он закрывается автоматически.

Пока Pi загружается, он запускает мой скрипт python. Это позволит отобразить данные на веб-сайте и открыть замок.

Сайт также адаптивен, поэтому его можно открыть на мобильном телефоне без потери функций или иным образом.

Мой код можно найти на github прямо здесь.

Шаг 9: создание кейса

В моем случае я построил домик с дверью. Также поставил смартлок на переднюю панель. Это облегчило мне интеграцию схемы в корпус. Все отверстия для датчиков вырезаны лазером. Я положу свой файл, который использовал для лазерной резки, внизу.

Еще я выложил фотографии, на которых можно увидеть процесс сборки корпуса.

Для измерений я также загрузил файл ниже, где вы можете увидеть мою схему того, как вы могли бы ее воссоздать.

Шаг 10: Пользователь Мануэль

Здесь вы можете найти краткое руководство по работе проекта.

Надеюсь, ваш дом будет лучше защищен к концу этого урока!

Спасибо за чтение.