Беспроводной дверной замок RFID с использованием Nodemcu: 9 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

- Основная функция ---

Этот проект был создан как часть класса сетевых коммуникаций в Universidade do Algarve в сотрудничестве с моим коллегой Луисом Сантосом. Его основная цель - контролировать доступ к электрическому замку по беспроводной сети с помощью карт RFID-меток или ключей.

Хотя этот проект был разработан для работы с дверным замком, его можно легко модифицировать для поддержки любого типа соленоидного переключателя (об этом будет сказано далее в этом руководстве).

- Текущая версия ---

Эта первая версия будет сделана с поддержкой сервера и простого текстового файла. В будущей работе будут добавлены различные варианты, которые будут соответствовать различным потребностям и будут представлять собой более безопасную альтернативу.

- Будущая работа ---

Когда у меня появится свободное время, я постараюсь обновить следующие функции:

• Специальная карточка администратора для добавления других пользователей
• Доступ к файлу через USB-накопитель маршрутизатора.
• Зашифруйте файл простым двоичным ключом
• Подключите к реле настоящий соленоидный замок и обновите инструкции с помощью рабочего видео.
• Подключение к СУБД для упрощения управления и обслуживания нескольких блокировок и пользователей
• Добавьте локальный файл MicroSD для резервного копирования информации в случае недоступности беспроводной связи
• Подключение через модуль связи GSM GPRS
• Сделайте работу с солнечной панелью абсолютно беспроводной

Шаг 1. Необходимые компоненты

Компоненты, необходимые для этого проекта:

• Совет по развитию NodeMCU ESP8266 WIFI
• 1-канальный релейный модуль постоянного тока 5 В
• RC522 Чип IC Card Индукционный модуль RFID-считыватель
• Карты RFID-меток или брелоки
• Электромагнитный переключатель дверного замка
• Один диод от 1N4001-1N4007
• Кабели
• Макетная плата

Дополнительный:

• Трехцветный светодиодный модуль RGB 5050 или:

  Красный и зеленый светодиоды с резистором 220 Ом

• 0,96-дюймовый 4-контактный синий желтый IIC I2C OLED-дисплей

Любопытство: NFC является частью семейства RFID и работает на той же частоте (13,56 МГц).

Шаг 2: Подключение Nodemcu к сети Wi-Fi

Уже есть хорошие руководства, которые помогут вам подключить NodeMCU к любым беспроводным сетям 802.11. То, за чем мы следовали, было:

Установка ESP8266 в учебное пособие по IDE Arduino от Mybotic

Примечание: помните, что расположение выводов на NodeMCU отличается от Arduino, и поэтому, если вы используете p.e.: #define Led 5 фактически подключен к D1 на плате, как это видно на рисунке выше.

Одним из решений является включение библиотеки, которая уже выполняет эту ассоциацию. Мы просто следовали изображению, чтобы направлять нас. Позже в этом уроке будет изображение со всеми выполненными соединениями.

Шаг 3. Подключите RFID-считыватель

Перейдите в «Управление библиотеками…» внутри «Включить библиотеку» в разделе «Скетч» в строке меню.

В текстовом поле с надписью «Отфильтруйте поиск…» вставьте MFRC522 и выберите для установки тот, который принадлежит GithubCommunity, с обозначением Arduino RFID Library для MFRC522 (SPI).

- Чтение RFID-карт ---

Если вы хотите протестировать считыватель RFID, перейдите к разделу «Примеры» в разделе «Файл» в строке меню, найдите MFRC522 и выберите ReadNUID, чтобы попробовать его.

Шаг 4: Настройка базовой конфигурации

Сначала мы соберем базовую конфигурацию в соответствии со схемой, показанной выше (если вы нажмете на изображение, появится дополнительная информация о расположении контактов).

Затем подключите NodeMCU, откройте IDE Arduino и скопируйте приведенный ниже код.

Не забудьте заменить ssid и пароль на свои сети и адрес хоста вашего сервера в коде.

Шаг 5: Создание текстового файла с идентификаторами карт

Если вы уже тестировали предыдущий шаг, вероятно, ничего не произошло, когда вы попытались поднести карты к считывателю RFID. Это нормально! Вам все равно нужно добавить желаемые карты на свой сервер (в непредвиденном будущем будут другие альтернативы).

Во-первых, вам нужно, чтобы ваш сервер работал. Создайте файл.txt в любом месте и откройте последовательную консоль в вашей Arduino IDE. Запустите код и скопируйте представленный MAC-адрес RFID, вставьте его в файл.txt и нажмите Enter, чтобы в конце всегда была пустая строка. Сохраните файл.txt и попробуйте еще раз.

Теперь он должен работать, вам не нужно сбрасывать NodeMCU или перезапускать сервер.

Цвет светодиода ON, который поставляется с реле, обычно красный, поэтому, если замок открыт, он должен светиться красным. При дальнейшей настройке мы попытаемся изменить этот светодиод, чтобы он предлагал постоянный красный статус и зеленый статус без необходимости использовать дополнительные порты на плате NodeMCU.

Примечание: не забудьте изменить расположение папки на URL-адресе внутри кода.

Шаг 6: Подключение реле к соленоидному переключателю

Внимание, этот шаг важен

Электромагнитные переключатели - это всего лишь катушки, которые с током создают магнитное поле, которое тянет или толкает поршень. Они могут быть в виде электромагнитных клапанов, дверных замков, переключателей и т. Д.

Что вам нужно сделать осторожно, так это два шага:

• Правильно подключите источник энергии и соленоидный переключатель к реле, как показано выше;
• Подключите диод между двумя контактами соленоидного переключателя для защиты цепи.

Шаг 7: Дополнительно: добавление светодиодов RGB

Просто следуйте приведенной выше схеме и не забудьте добавить резистор 220 Ом между анодом и землей.

Если свет слишком тусклый или слишком яркий, вы можете изменить номинал резистора (только не переходите с резистора 220 Ом на резистор 1 МОм и притворяйтесь, что вы недоумеваете по поводу результатов).

Шаг 8: Дополнительно: добавление OLED-экрана

Как и раньше, вам просто нужно следовать новой схеме схемы выше и приведенному ниже коду.

В будущем основная цель OLED-экрана - не просто воспроизвести функцию RGB, а предоставить пользователю дополнительную информацию, если это необходимо.

Шаг 9: Окончательная конфигурация

Выше можно увидеть, как этот проект работает, через видео и пару изображений, работающих с полным кодом, включая дополнения.