ล็อคประตู RFID แบบไร้สายโดยใช้ Nodemcu: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

-- ฟังก์ชั่นหลัก ---

โครงการนี้สร้างขึ้นโดยเป็นส่วนหนึ่งของชั้นเรียน Network Communications ที่ Universidade do Algarve โดยความร่วมมือกับเพื่อนร่วมงานของฉัน Luís Santos วัตถุประสงค์หลักคือเพื่อควบคุมการเข้าถึงระบบล็อคไฟฟ้าผ่านระบบไร้สายโดยใช้การ์ดแท็ก RFID หรือพวงกุญแจ

แม้ว่าโปรเจ็กต์นี้ได้รับการออกแบบมาให้ทำงานกับตัวล็อคประตู แต่ก็สามารถปรับเปลี่ยนได้ง่ายเพื่อรองรับสวิตช์โซลินอยด์ชนิดใดก็ได้ (จะกล่าวถึงต่อไปในบทช่วยสอนนี้)

-- เวอร์ชั่นปัจจุบัน ---

เวอร์ชันแรกนี้จะเสร็จสิ้นด้วยการสนับสนุนของเซิร์ฟเวอร์และไฟล์ txt แบบง่าย ในการทำงานในอนาคต จะมีการเพิ่มรูปแบบต่างๆ ที่จะตอบสนองความต้องการที่แตกต่างกันและนำเสนอทางเลือกที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น

-- งานในอนาคต ---

เมื่อฉันพบเวลาว่าง ฉันจะพยายามอัปเดตคุณสมบัติต่อไปนี้:

• การ์ดผู้ดูแลระบบพิเศษเพื่อเพิ่มผู้ใช้รายอื่น
• เข้าถึงไฟล์ผ่านอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล USB ของเราเตอร์
• เข้ารหัสไฟล์ด้วยไบนารีคีย์อย่างง่าย
• เชื่อมต่อโซลินอยด์ล็อคจริงกับรีเลย์และอัปเดตคำแนะนำด้วยวิดีโอที่ใช้งานได้
• เชื่อมต่อกับ DBMS เพื่อความสะดวกในการควบคุมและบำรุงรักษาล็อคและผู้ใช้หลายราย
• เพิ่มไฟล์ MicroSD ในเครื่องเพื่อสำรองข้อมูลในกรณีที่ Wireless ไม่พร้อมใช้งาน
• เชื่อมต่อผ่านโมดูลการสื่อสาร GSM GPRS
• ทำให้การทำงานกับแผงโซลาร์เซลล์เป็นแบบไร้สายอย่างแท้จริง

ขั้นตอนที่ 1: ส่วนประกอบที่จำเป็น

องค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับโครงการนี้คือ:

• บอร์ดพัฒนา NodeMCU ESP8266 WIFI
• โมดูลรีเลย์ DC 5V 1 ช่อง
• RC522 Chip IC Card Induction Module เครื่องอ่าน RFID
• การ์ดแท็ก RFID หรือพวงกุญแจ
• ล็อคประตูสวิตช์โซลินอยด์
• หนึ่งไดโอดจาก 1N4001-1N4007
• สายเคเบิล
• เขียงหั่นขนม

พิเศษ:

• โมดูลไฟ LED RGB 3 สี 5050 หรือ:

  ไฟ LED สีแดงและไฟ LED สีเขียวพร้อมตัวต้านทาน 220 โอห์ม

• 0.96 นิ้ว 4Pin สีน้ำเงินเหลือง IIC I2C โมดูลแสดงผล OLED

ความอยากรู้: NFC เป็นเซตย่อยภายในตระกูล RFID และทำงานที่ความถี่เดียวกัน (13.56 MHz) RC522

ขั้นตอนที่ 2: เชื่อมต่อ Nodemcu กับเครือข่าย Wi-Fi

มีบทช่วยสอนที่ดีอยู่แล้วที่สามารถช่วยคุณเชื่อมต่อ NodeMCU กับเครือข่ายไร้สาย 802.11 ได้ ที่เราติดตามคือ

การติดตั้ง ESP8266 ลงใน Arduino IDE Tutorial โดย Mybotic

หมายเหตุ: ระวังว่ารูปแบบพินบน NodeMCU นั้นแตกต่างจาก Arduino ดังนั้นหากคุณใช้ p.e.: #define Led 5 เชื่อมต่อกับ D1 บนบอร์ดจริง ๆ ดังที่เห็นในรูปด้านบน

ทางออกหนึ่งคือการรวมไลบรารีที่ทำการเชื่อมโยงนี้ไว้แล้ว เราเพียงแค่ทำตามภาพเพื่อเป็นแนวทางให้เรา ต่อไปในบทช่วยสอนนี้จะมีรูปภาพพร้อมการเชื่อมต่อทั้งหมด

ขั้นตอนที่ 3: เชื่อมต่อเครื่องอ่าน RFID

ไปที่ Manage Libraries… ภายใน Include Library ภายใต้ Sketch ในแถบเมนู

ในกล่องข้อความที่มี "กรองการค้นหาของคุณ…" ให้แทรก MFRC522 และเลือกติดตั้งอันที่ GithubCommunity ใช้ชื่อ Arduino RFID Library สำหรับ MFRC522 (SPI)

-- อ่านบัตร RFID ---

หากคุณต้องการทดสอบเครื่องอ่าน RFID ให้ไปที่ตัวอย่างภายใต้ไฟล์ในแถบเมนูและค้นหา MFRC522 และเลือก ReadNUID เพื่อทดลองใช้

ขั้นตอนที่ 4: การตั้งค่าการกำหนดค่าพื้นฐาน

ขั้นแรก เราจะประกอบการกำหนดค่าพื้นฐานตามไดอะแกรมของวงจรที่แสดงด้านบน (หากคุณคลิกที่รูปภาพ จะมีข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเลย์เอาต์พิน)

จากนั้นเชื่อมต่อ NodeMCU และเปิด Arduino IDE แล้วคัดลอกโค้ดด้านล่าง

อย่าลืมเปลี่ยน ssid และรหัสผ่านสำหรับเครือข่ายของคุณและที่อยู่โฮสต์เซิร์ฟเวอร์ของคุณในโค้ด

ขั้นตอนที่ 5: การสร้างไฟล์ Txt ด้วยรหัสของการ์ด

หากคุณทดสอบขั้นตอนก่อนหน้านี้แล้ว อาจไม่เกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณพยายามเข้าใกล้การ์ดไปยังเครื่องอ่าน RFID ไม่เป็นไร! คุณยังต้องเพิ่มการ์ดที่คุณต้องการไปยังเซิร์ฟเวอร์ของคุณ (จะมีทางเลือกอื่นในอนาคตที่ไม่คาดฝัน)

ขั้นแรก คุณจะต้องเตรียมเซิร์ฟเวอร์ของคุณให้พร้อมใช้งาน สร้างไฟล์.txt ได้ทุกที่ที่คุณต้องการ และเปิด Serial Console บน Arduino IDE ของคุณ เรียกใช้รหัสและคัดลอกที่อยู่ MAC ของ RFID ที่แสดง วางลงในไฟล์.txt แล้วกด Enter เพื่อให้มีบรรทัดว่างในตอนท้ายเสมอ บันทึกไฟล์.txt แล้วลองอีกครั้ง

ตอนนี้น่าจะใช้งานได้แล้ว คุณไม่จำเป็นต้องรีเซ็ต NodeMCU หรือรีสตาร์ทเซิร์ฟเวอร์

สี ON LED ที่มาพร้อมกับรีเลย์มักจะเป็นสีแดง ดังนั้นหากล็อคเปิดอยู่ก็ควรเป็นสีแดง ในการปรับแต่งเพิ่มเติม เราจะพยายามเปลี่ยน LED นี้เพื่อให้มีสถานะสีแดงถาวรและสถานะสีเขียวโดยไม่จำเป็นต้องใช้พอร์ตเพิ่มเติมบนบอร์ด NodeMCU

หมายเหตุ: อย่าลืมเปลี่ยนตำแหน่งของโฟลเดอร์ใน url ภายในโค้ด

ขั้นตอนที่ 6: เชื่อมต่อรีเลย์กับสวิตช์โซลินอยด์

โปรดทราบ ขั้นตอนนี้มีความสำคัญ

สวิตช์โซลินอยด์เป็นเพียงขดลวดที่มีกระแสสร้างสนามแม่เหล็กที่ดึงหรือดันลูกสูบ พวกเขาอาจมาเช่นโซลินอยด์วาล์ว ล็อคประตู สวิตช์ ฯลฯ…

สิ่งที่คุณต้องทำอย่างระมัดระวังคือสองขั้นตอน:

• เชื่อมต่อแหล่งพลังงานและสวิตช์โซลินอยด์ของคุณกับรีเลย์อย่างถูกวิธีดังที่แสดงไว้ด้านบน
• เชื่อมต่อไดโอดระหว่างสองพินของสวิตช์โซลินอยด์ของคุณเพื่อป้องกันวงจร

ขั้นตอนที่ 7: พิเศษ: การเพิ่ม RGB Leds

เพียงทำตามไดอะแกรมของวงจรด้านบน และอย่าลืมเพิ่มตัวต้านทาน 220 โอห์มระหว่างแอโนดและกราวด์

หากแสงสลัวหรือสว่างเกินไป คุณสามารถเปลี่ยนค่าของตัวต้านทานได้ (อย่ากระโดดจากตัวต้านทาน 220 โอห์มไปเป็นตัวต้านทาน 1M โอห์ม แล้วแสร้งทำเป็นงงกับผลลัพธ์)

ขั้นตอนที่ 8: พิเศษ: การเพิ่มหน้าจอ OLED

เช่นเคย คุณเพียงแค่ต้องทำตามไดอะแกรมใหม่ของวงจรด้านบนและโค้ดด้านล่าง

จุดประสงค์หลักในอนาคตของหน้าจอ OLED ไม่ใช่แค่การจำลองฟังก์ชัน RGB เท่านั้น แต่เพื่อให้ข้อมูลเพิ่มเติมแก่ผู้ใช้หากจำเป็น

ขั้นตอนที่ 9: การกำหนดค่าขั้นสุดท้าย

ด้านบน เป็นไปได้ที่จะเห็นโปรเจ็กต์นี้ทำงานผ่านวิดีโอและรูปภาพสองสามภาพ ซึ่งทำงานด้วยโค้ดที่สมบูรณ์ รวมถึงส่วนเพิ่มเติม