Дверной замок с RFID идентификацией на Raspberry Pi: схема и программа

Каждый раз, когда я выхожу из дома и запираю дверь обычным замком, я чувствую себя таким устаревшим. Мне хотелось заменить его чем-то интересным и современным с точки зрения технологий и применения. Чем-то, что могло бы обеспечить «лучшую безопасность» и «простоту использования». Поэтому я решил создать «дверной замок на основе RFID технологии». Это замок, который можно использовать в каждом доме или помещении. На основе этого проекта можно усовершенствовать обычный замок. RFID-метки в данном проекте служат ключом для открытия двери.

Эта система оснащена RFID-сканером, который сканирует вашу RFID-метку и если она зарегистрирована в базе данных системы, то дверь открывается. Проект также имеет систему сигнализации для защиты от попыток входа с использованием незарегистрированных RFID-меток. Предусмотрена отправка уведомлений по электронной почте обо всех входах (разрешенных и запрещенных). Эта система использует оптимальное сочетание аппаратного и программного обеспечения и может считаться лучшим примером применения современных технологий для модернизации нашего образа жизни. Вы постоянно находитесь под защитой своей системы безопасности и чувствуете себя в безопасности на своей территории.

Ранее на нашем сайте мы рассматривали и другие проекты подобных замков:

Необходимые компоненты

Плата Raspberry Pi 3 B+ или выше (купить на AliExpress).
Модуль RFID RC522 и RFID-метки к нему (купить на AliExpress).
ЖК дисплей 16х2 (купить на AliExpress).
Зуммер (купить на AliExpress).
Зеленый и красный светодиоды 5 мм (купить на AliExpress).
Сервомотор SG90 (купить на AliExpress).
Блок питания 5 В.
Соединительные провода.

Реклама: ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН: 7703380158

В проекте использовалось программное обеспечение:

IDE для Python от Thonny.
VNC Viewer.

Выбор аппаратного и программного обеспечения для проекта

Выбор аппаратного и программного обеспечения основывается на различных критериях, разные компоненты выбираются по разным причинам. Критерии выбора обсуждаются далее.

Raspberry Pi 3 B+

В качестве центрального процессора выбран Raspberry Pi благодаря его многофункциональности и доступности на рынке. При выборе оборудования учитывались возможности масштабируемости и дальнейшего развития проекта, и Raspberry Pi идеально для этого подходит.

RFID-модуль RC522

RFID-модуль RC522 легко доступен на рынке, обладает низким энергопотреблением и может быть легко внедрен в любой проект. Он выбран за свои многочисленные преимущества, включая низкое энергопотребление, быструю передачу данных, портативность, доступность и т. д. Он состоит из RFID-сканера и RFID-меток.

16 * 2 ЖК-дисплей

Для обеспечения текстовой помощи проекту необходим дисплей, и 16*2 ЖК-дисплей идеально подходит для этой цели благодаря своей портативности, низкому энергопотреблению, стоимости и т.д.

Зуммер

Для воспроизведения звука во время использования системы всегда устанавливается небольшой зуммер. Он обеспечивает отличное качество звука и низкое энергопотребление.

Светодиоды

Для этих целей были выбраны простые разноцветные светодиоды из-за их яркости, компактности и стоимости.

Сервомотор SG90

В этом проекте представлен небольшой прототип ворот, которые можно открывать с помощью любого маломощного сервомотора. Сервомотор SG90 легко доступен на рынке и очень прост в использовании, поэтому он идеально подходит для этого проекта.

Источник питания и провода

В соответствии с другими требованиями к оборудованию.

IDE для Python от Thonny

Thonny — это среда разработки с открытым исходным кодом, предустановленная на Raspberry Pi, поэтому она отлично подходит для этого проекта.

VNC Viewer

Для настройки Raspberry Pi в безмониторном режиме существует специальная версия VNC Viewer для Raspbian, имеющая открытый исходный код. Поэтому для данного проекта используется именно VNC Viewer.

Схема проекта

Схема дверного замка с RFID идентификацией на основе Raspberry Pi представлена на следующем рисунке.

Все компоненты соединены в соответствии с приведенной схемой. К основным компонентам также подключены некоторые дополнительные/вспомогательные компоненты. Соединение контактов выполнено на основе предоставленной информации.

Контакты ЖК-дисплея Контакты Pi 1 GND 2 5V 3 GND 4 37 5 GND 6 35 11 33 12 31 13 29 14 38 15 5V 16 GND
RFID-контакты Pi-контакты 3,3 В 3,3 В GND GND RST 22 MISO 21 MOSI 19 SCK 23 SDA 24 IRQ НЕТ
Контакты светодиода зеленого цвета на Raspberry Pi: Vcc 36, GND, GND (между Vcc светодиода и контактом 36 Raspberry Pi также установлен резистор).
Контакты светодиода Red Pi: Vcc 32, GND, GND (между Vcc светодиода и контактом 32 Raspberry Pi также установлен резистор).
Контакты Buzzer Pi: Vcc 26, GND, GND
Контакты SERVO Pi: Сигнал 18, GND, GND, Vcc 5V

RFID-сканер, зуммер, светодиоды, двигатель и дисплей подключены к Raspberry Pi в соответствии с указанными контактами. Raspberry Pi подключен к источнику питания. Пользователь сканирует свою карту, и система вызывает функцию в зависимости от разрешения или запрета доступа.

Полный код проекта

#Importing all the required libraries
import RPi.GPIO as GPIO
from RPLCD.gpio import CharLCD
import MFRC522
import signal
import time
from time import sleep
import smtplib
import os
#Setting up the SMTP
s = smtplib.SMTP('smtp.gmail.com', 587)
s.starttls()
s.login("captiosus.system@gmail.com", "Captiosus@123")  
messagea = "Entry Detected- Permitted"  
messageb = "Entry Detected- Denied"
subject = "Captiosus Alert"
message1 = 'Subject:{}\n{}'.format(subject, messagea)
message2 = 'Subject:{}\n{}'.format(subject, messageb)
#Setting up GPIO pins
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(11, GPIO.OUT)
pwm=GPIO.PWM(11, 50)
GPIO.setup(33, GPIO.OUT)
GPIO.setup(31, GPIO.OUT)
GPIO.setup(29, GPIO.OUT)
GPIO.setup(38, GPIO.OUT)
lcd = CharLCD(numbering_mode=GPIO.BOARD, cols=16, rows=2, pin_rs=37, pin_e=35, pins_data=[33, 31, 29, 38])
buzzer=26
led_n=32
led_r=36
GPIO.setup(buzzer,GPIO.OUT)
GPIO.setup(led_n,GPIO.OUT)
GPIO.setup(led_r,GPIO.OUT)
#Creating a function for Not Recognised Event
def notrecognised():
     GPIO.output(led_n,GPIO.HIGH)
     GPIO.output(buzzer,GPIO.HIGH)
     os.system("espeak-ng 'Your entry is denied'")
     lcd.cursor_pos = (0, 2)
     lcd.write_string('Entry Denied')
     sleep(0.3)
     GPIO.output(buzzer,GPIO.LOW)
     sleep(0.3)
     GPIO.output(buzzer,GPIO.HIGH)
     sleep(0.3)
     GPIO.output(buzzer,GPIO.LOW)
     sleep(0.3)
     GPIO.output(buzzer,GPIO.HIGH)
     sleep(0.3)
     GPIO.output(buzzer,GPIO.LOW)
     sleep(0.3)
     GPIO.output(buzzer,GPIO.HIGH)
     sleep(0.3)
     GPIO.output(buzzer,GPIO.LOW)
     sleep(0.3)
     GPIO.output(buzzer,GPIO.HIGH)
     sleep(0.3)
     GPIO.output(buzzer,GPIO.LOW)
     sleep(0.3)
     GPIO.output(buzzer,GPIO.HIGH)
     sleep(0.3)
     GPIO.output(buzzer,GPIO.LOW)
     GPIO.output(led_n,GPIO.LOW)
     lcd.clear()
#Creating a function for Recognised Event
def recognised():
     GPIO.output(led_r,GPIO.HIGH)
     GPIO.output(buzzer,GPIO.HIGH)
     os.system("espeak-ng 'You are welcome, please wear mask before you enter the room'")
     pwm.start(0)
     pwm.ChangeDutyCycle(10)
     lcd.cursor_pos = (0, 0)
     lcd.write_string('You are Welcome')
     sleep(0.5)
     GPIO.output(buzzer,GPIO.LOW)
     sleep(2.5)
     GPIO.output(led_r,GPIO.LOW)
     lcd.clear()
     pwm.ChangeDutyCycle(7.5) # neutral position
     sleep(1)
continue_reading = True
# Capture SIGINT for cleanup when the script is aborted
def end_read(signal,frame):
    global continue_reading
    print ("Ctrl+C captured, ending read.")
    continue_reading = False
    GPIO.cleanup()
# Hook the SIGINT
signal.signal(signal.SIGINT, end_read)
# Create an object of the class MFRC522
MIFAREReader = MFRC522.MFRC522()
# Welcome message
print ("Welcome to the MFRC522 data read example")
print ("Press Ctrl-C to stop.")
# This loop keeps checking for chips. If one is near it will get the UID and authenticate
while continue_reading:
    # Scan for cards    
    (status,TagType) = MIFAREReader.MFRC522_Request(MIFAREReader.PICC_REQIDL)
    # If a card is found
    if status == MIFAREReader.MI_OK:
        print ("Card detected")
    # Get the UID of the card
    (status,uid) = MIFAREReader.MFRC522_Anticoll()
    # If we have the UID, continue
    if status == MIFAREReader.MI_OK:
        # Print UID
        print ("Card read UID: "+str(uid[0])+","+str(uid[1])+","+str(uid[2])+","+str(uid[3])+','+str(uid[4]))  
        # This is the default key for authentication
        key = [0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF]
        # Select the scanned tag
        MIFAREReader.MFRC522_SelectTag(uid)
        #ENTER Your Card UID here (Registered database of RFIDs)
        my_uid = [178,2,40,49,169]
        #Check to see if card UID read matches your card UID
        if uid == my_uid:                #Open the Doggy Door if matching UIDs
            print("Access Granted")
            recognised()
            s.sendmail("captiosus.system@gmail.com", "garvitindian@gmail.com", message1)
        s.sendmail("captiosus.system@gmail.com", "shrutivij15@gmail.com",message1)
            time.sleep(1)
        else:                            #Don't open if UIDs don't match
            print("Access Denied, YOU SHALL NOT PASS!")
            notrecognised()
        s.sendmail("captiosus.system@gmail.com", "garvitindian@gmail.com",message2)
            s.sendmail("captiosus.system@gmail.com", "shrutivij15@gmail.com",message2)
        time.sleep(1)

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

#Importing all the required libraries

import RPi.GPIO as GPIO

from RPLCD.gpio import CharLCD

import MFRC522

import signal

import time

from time import sleep

import smtplib

import os

#Setting up the SMTP

s = smtplib.SMTP('smtp.gmail.com', 587)

s.starttls()

s.login("captiosus.system@gmail.com", "Captiosus@123")

messagea = "Entry Detected- Permitted"

messageb = "Entry Detected- Denied"

subject = "Captiosus Alert"

message1 = 'Subject:{}\n{}'.format(subject, messagea)

message2 = 'Subject:{}\n{}'.format(subject, messageb)

#Setting up GPIO pins

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

GPIO.setup(11, GPIO.OUT)

pwm=GPIO.PWM(11, 50)

GPIO.setup(33, GPIO.OUT)

GPIO.setup(31, GPIO.OUT)

GPIO.setup(29, GPIO.OUT)

GPIO.setup(38, GPIO.OUT)

lcd = CharLCD(numbering_mode=GPIO.BOARD, cols=16, rows=2, pin_rs=37, pin_e=35, pins_data=[33, 31, 29, 38])

buzzer=26

led_n=32

led_r=36

GPIO.setup(buzzer,GPIO.OUT)

GPIO.setup(led_n,GPIO.OUT)

GPIO.setup(led_r,GPIO.OUT)

#Creating a function for Not Recognised Event

def notrecognised():

GPIO.output(led_n,GPIO.HIGH)

GPIO.output(buzzer,GPIO.HIGH)

os.system("espeak-ng 'Your entry is denied'")

lcd.cursor_pos = (0, 2)

lcd.write_string('Entry Denied')

sleep(0.3)

GPIO.output(buzzer,GPIO.LOW)

sleep(0.3)

GPIO.output(buzzer,GPIO.HIGH)

sleep(0.3)

GPIO.output(buzzer,GPIO.LOW)

sleep(0.3)

GPIO.output(buzzer,GPIO.HIGH)

sleep(0.3)

GPIO.output(buzzer,GPIO.LOW)

sleep(0.3)

GPIO.output(buzzer,GPIO.HIGH)

sleep(0.3)

GPIO.output(buzzer,GPIO.LOW)

sleep(0.3)

GPIO.output(buzzer,GPIO.HIGH)

sleep(0.3)

GPIO.output(buzzer,GPIO.LOW)

sleep(0.3)

GPIO.output(buzzer,GPIO.HIGH)

sleep(0.3)

GPIO.output(buzzer,GPIO.LOW)

GPIO.output(led_n,GPIO.LOW)

lcd.clear()

#Creating a function for Recognised Event

def recognised():

GPIO.output(led_r,GPIO.HIGH)

GPIO.output(buzzer,GPIO.HIGH)

os.system("espeak-ng 'You are welcome, please wear mask before you enter the room'")

pwm.start(0)

pwm.ChangeDutyCycle(10)

lcd.cursor_pos = (0, 0)

lcd.write_string('You are Welcome')

sleep(0.5)

GPIO.output(buzzer,GPIO.LOW)

sleep(2.5)

GPIO.output(led_r,GPIO.LOW)

lcd.clear()

pwm.ChangeDutyCycle(7.5) # neutral position

sleep(1)

continue_reading = True

# Capture SIGINT for cleanup when the script is aborted

def end_read(signal,frame):

global continue_reading

print ("Ctrl+C captured, ending read.")

continue_reading = False

GPIO.cleanup()

# Hook the SIGINT

signal.signal(signal.SIGINT, end_read)

# Create an object of the class MFRC522

MIFAREReader = MFRC522.MFRC522()

# Welcome message

print ("Welcome to the MFRC522 data read example")

print ("Press Ctrl-C to stop.")

# This loop keeps checking for chips. If one is near it will get the UID and authenticate

while continue_reading:

# Scan for cards

(status,TagType) = MIFAREReader.MFRC522_Request(MIFAREReader.PICC_REQIDL)

# If a card is found

if status == MIFAREReader.MI_OK:

print ("Card detected")

# Get the UID of the card

(status,uid) = MIFAREReader.MFRC522_Anticoll()

# If we have the UID, continue

if status == MIFAREReader.MI_OK:

# Print UID

print ("Card read UID: "+str(uid[0])+","+str(uid[1])+","+str(uid[2])+","+str(uid[3])+','+str(uid[4]))

# This is the default key for authentication

key = [0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF]

# Select the scanned tag

MIFAREReader.MFRC522_SelectTag(uid)

#ENTER Your Card UID here (Registered database of RFIDs)

my_uid = [178,2,40,49,169]

#Check to see if card UID read matches your card UID

if uid == my_uid: #Open the Doggy Door if matching UIDs

print("Access Granted")

recognised()

s.sendmail("captiosus.system@gmail.com", "garvitindian@gmail.com", message1)

s.sendmail("captiosus.system@gmail.com", "shrutivij15@gmail.com",message1)

time.sleep(1)

else: #Don't open if UIDs don't match

print("Access Denied, YOU SHALL NOT PASS!")

notrecognised()

s.sendmail("captiosus.system@gmail.com", "garvitindian@gmail.com",message2)

s.sendmail("captiosus.system@gmail.com", "shrutivij15@gmail.com",message2)

time.sleep(1)

Видео, демонстрирующее работу проекта

(Проголосуй первым!)

Загрузка...

17 просмотров

Дверной замок с радиочастотной идентификацией на Raspberry Pi

Необходимые компоненты

Выбор аппаратного и программного обеспечения для проекта

Схема проекта

Полный код проекта

Видео, демонстрирующее работу проекта

Добавить комментарий Отменить ответ

Необходимые компоненты

Выбор аппаратного и программного обеспечения для проекта

Схема проекта

Полный код проекта

Видео, демонстрирующее работу проекта

Похожие статьи

Добавить комментарий Отменить ответ