Smart-door-lock-using-raspberry_pi_and_GSM_modemSim800_RFID: 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

ในบทช่วยสอนนี้ ฉันจะอธิบายวิธีผสานรวมโมดูล EM-18 RFID Reader กับบอร์ด Raspberry Pi ฉันยังแสดงวิธีการรวมแอคทูเอเตอร์ ในกรณีนี้คือรีเลย์ เพื่อตอบสนองต่อการอ่านที่ถูกต้องจากโมดูล RFID แอคทูเอเตอร์นี้อาจเป็นโซลินอยด์ล็อค ลำโพง หรือแม้แต่เว็บอินเตอร์เฟสที่บันทึกข้อมูล และยังเชื่อมต่อกับโมดูล GSM เพื่อแจ้งเตือนข้อความ ฉันพูดถึงว่าการออกแบบนี้สามารถใช้เป็นล็อคอัจฉริยะ RFID ได้อย่างไร

การเชื่อมต่อ RFID กับ Raspberry Pi

ระบบการสื่อสาร RFID อย่างง่ายประกอบด้วยสามส่วน: บัตรหรือแท็ก RFID (ซึ่งมีข้อมูลผู้ใช้หรือผลิตภัณฑ์ที่ฝังอยู่บนชิป) เครื่องอ่าน RFID (อุปกรณ์ที่เรียกใช้การ์ด RFID และดึงข้อมูลจากการ์ด) และ ระบบโฮสต์ (เช่น คอมพิวเตอร์หรือไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ประมวลผลข้อมูล)

ในโครงการนี้ ฉันจะใช้โมดูลเครื่องอ่าน RFID EM-18 ยอดนิยมและการ์ด RFID สองสามใบ มีเครื่องอ่าน RFID ยอดนิยมอีกเครื่องหนึ่งที่เรียกว่า RFID RC522

ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างโมดูล RFID EM-18 และ RC522 คือ: EM-18 ใช้การสื่อสารด้วยความถี่วิทยุ 125 KHz ในขณะที่ RC522 ใช้ความถี่ 13.56 MHz เมื่อมาถึงตัวเลือกอินเทอร์เฟซ EM-18 ใช้การสื่อสารแบบอนุกรมในขณะที่ RC522 ใช้ SPI การสื่อสาร (แม้ว่าชิปจะรองรับ I2C และ UART ด้วย) ดังนั้นการเลือกโมดูลเครื่องอ่าน RFID จึงมีความสำคัญมาก เนื่องจากเป็นตัวกำหนดวิธีสื่อสารกับโมดูลโดยใช้ Raspberry Pi หรือ Arduino

ขั้นตอนที่ 1: ส่วนประกอบที่จำเป็น

1. Raspberry Pi 3 Model B+:- Raspberry Pi 3 Model B+ เป็นผลิตภัณฑ์ล่าสุดในกลุ่ม Raspberry Pi 3 ซึ่งมีโปรเซสเซอร์ Quad-Core 64 บิตที่ทำงานที่ 1.4GHz, dual-band 2.4GHz และ 5GHz LAN ไร้สาย, Bluetooth 4.2/BLE, อีเธอร์เน็ตที่เร็วกว่า และความสามารถ PoE ผ่าน PoE HAT แยกต่างหาก

2. EM-18 RFID Reader Module:- EM18 RFID Reader เป็นโมดูลที่อ่านข้อมูล ID ที่จัดเก็บไว้ใน RFID TAGS ข้อมูล ID นี้มีเอกลักษณ์เฉพาะสำหรับ TAG ทุกอันซึ่งไม่สามารถคัดลอกได้ โมดูลนี้เชื่อมต่อโดยตรงกับไมโครคอนโทรลเลอร์ UART หรือผ่านตัวแปลง RS232 ไปยัง PC ซึ่งให้เอาต์พุต UART/Wiegand26 โมดูลเครื่องอ่าน RFID นี้ทำงานร่วมกับแท็ก RFID ขนาด 125 KHz

3. โมดูล GSM:-SIM800 เป็นโมดูล GSM/GPRS แบบ quad-band ที่ทำงานบนความถี่ GSM 850MHz, EGSM 900MHz, DCS 1800MHz และ PCS 1900MHz SIM800 มี GPRS multi-slot class 12/ class 10 (อุปกรณ์เสริม) และรองรับรูปแบบการเข้ารหัส GPRS CS-1, CS-2, CS-3 และ CS-4

4. CP2102:- ชิป CP2102 จาก SiLabs เป็นชิป USB ตัวเดียวไปยัง UART bridge IC ต้องใช้ส่วนประกอบภายนอกน้อยที่สุด CP2102 สามารถใช้เพื่อย้ายอุปกรณ์ที่ใช้พอร์ตอนุกรมแบบเดิมไปยัง USB … โมดูลนี้ช่วยทุกคนที่คุ้นเคยกับโปรโตคอล RS232/Serial Communication เพื่อสร้างอุปกรณ์ USB ได้ง่ายมาก

5. 5V Relay:-1-Channel 5V Relay Module เป็นบอร์ดอินเตอร์เฟสรีเลย์ สามารถควบคุมได้โดยตรงจากไมโครคอนโทรลเลอร์ เช่น Arduino, AVR, PIC, ARM และอื่นๆ พูดง่ายๆ ก็คือ เป็นสวิตช์อัตโนมัติเพื่อควบคุมวงจรกระแสสูงที่มีสัญญาณกระแสไฟต่ำ ช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตสัญญาณรีเลย์ 5V, 0-5V

6. สายจัมเปอร์หญิงกับหญิง

ขั้นตอนที่ 2: การติดตั้งไลบรารี

การติดตั้ง PySerial Package

ฉันไม่ทราบว่าแพ็คเกจ PySerial ติดตั้งไว้ล่วงหน้าหรือไม่กับ Rasbian OS แต่ในกรณีของฉันมันไม่ได้ติดตั้งเพราะฉันใช้ Raspbian OS เวอร์ชัน Lite ดังนั้นขั้นตอนแรกของเราคือติดตั้งแพ็คเกจ PySerial

หาก Raspberry Pi ของคุณเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต ให้ใช้คำสั่งต่อไปนี้ใน LXTerminal เพื่อติดตั้งไลบรารี PySerial สำหรับ Python

sudo apt-get ติดตั้ง python-serial

และในกรณีที่คุณไม่มีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตบน Raspberry Pi คุณสามารถดาวน์โหลดแพ็คเกจ PySerial ได้โดยคลิกที่นี่ บนแพลตฟอร์ม Windows/Linux/Mac จากนั้นคัดลอกไฟล์เหล่านี้ไปยัง Raspberry Pi จากนั้นใช้ LXTerminal ไปที่ ไดเร็กทอรีที่คุณคัดลอกไฟล์และหลังจากนั้นใช้คำสั่งต่อไปนี้เพื่อติดตั้งแพ็คเกจ PySerial

sudo python setup.py ติดตั้ง

ดังนั้นหลังจากขั้นตอนนี้ เราได้ติดตั้งแพ็คเกจ PySerial และตอนนี้เราสามารถดำเนินการเขียนโปรแกรมอย่างง่ายสำหรับการดำเนินการอ่านและเขียนแบบอนุกรม แต่ก่อนหน้านั้น เราต้องเปิดใช้งานการสื่อสารแบบอนุกรมใน Raspberry Pi ซึ่งถูกปิดใช้งานโดยค่าเริ่มต้น

ขั้นตอนที่ 3: เชื่อมต่อส่วนประกอบเข้าด้วยกัน

คำอธิบายวงจร:

แผนภาพวงจรประกอบด้วย Raspberry Pi 3, เครื่องอ่าน RFID, แท็ก RFID, GSM, รีเลย์ และ CP2102 ที่นี่ Raspberry Pi ควบคุมกระบวนการทั้งหมด เช่น การอ่านข้อมูลที่มาจากเครื่องอ่าน การเปรียบเทียบข้อมูลกับข้อมูลที่กำหนดไว้ล่วงหน้า การขับรีเลย์ และการส่งข้อมูลไปยัง GSM เครื่องอ่าน RFID ใช้ในการอ่านแท็ก RFID รีเลย์ใช้สำหรับบ่งชี้ GSM ใช้สำหรับส่งข้อความ

RELAY PIN_VCC ------------------- 2 ตัว Raspberry Pi

RELAY PIN_GND ------------------- 6 ของ Raspberry Pi

RELAY PIN_INP ------------------- 11 ของ Raspberry Pi

RFID เชื่อมต่อกับ CP2102-ONE และโมดูล GSM เชื่อมต่อกับ CP2102-TWO CP2102 สองตัวนี้เชื่อมต่อกับพอร์ต USB ของ raspberry pi

ขั้นตอนที่ 4: คำอธิบายการทำงาน

ที่นี่ Raspberry Pi 3 กำลังควบคุมกระบวนการทั้งหมดของโครงการนี้ (ผู้ใช้สามารถใช้บอร์ด Raspberry Pi ใดก็ได้) เครื่องอ่าน RFID อ่านรหัสบัตร RFID Raspberry Pi รับข้อมูลนี้ผ่าน UART จากนั้น Raspberry Pi จะตรวจสอบการ์ดและส่งข้อมูลไปยัง GSM

เมื่อมีคนวางแท็ก RFID ไว้เหนือเครื่องอ่าน RFID เพื่อสแกน RFID จะอ่านข้อมูลของแท็กและส่งไปที่ Raspberry Pi จากนั้น Raspberry Pi จะอ่านหมายเลขประจำตัวที่ไม่ซ้ำของแท็ก RFID นั้น จากนั้นจึงเปรียบเทียบข้อมูลนี้กับข้อมูลหรือข้อมูลที่กำหนดไว้ล่วงหน้า หากข้อมูลตรงกับข้อมูลที่กำหนดไว้ล่วงหน้า รีเลย์จะเปิดและส่งข้อความผ่าน GSM และหากข้อมูลไม่ตรงกัน Raspberry pi จะส่งข้อความ 'การ์ดไม่ถูกต้อง' ผ่าน GSM และรีเลย์ปิดอยู่

ขั้นตอนที่ 5: รหัส

ดาวน์โหลดโค้ดที่แนบมาที่นี่และอัปโหลดบนบอร์ดของคุณ และเชื่อมต่อทุกอย่างตามที่แสดงในแผนภาพก่อนหน้า

ดาวน์โหลดรหัส:

หวังว่านี่จะทำให้ง่ายขึ้นสำหรับคุณ อย่าลืมสมัครสมาชิกหากคุณชอบบทความนี้และพบว่ามีประโยชน์ และหากคุณมีคำถามหรือต้องการความช่วยเหลือใดๆ เพียงแค่แสดงความคิดเห็นด้านล่าง… ขอบคุณ elementzonline.com