Основные действующие лица перечислены в заголовке, а в результате мы получим прототип простой системы контроля доступа на основе точно такого RFID модуля RC522, которую можно использовать не только для открывания двери, но и выполнения любого аналогичного действия путем подачи и прекращения подачи управляющего сигнала.
В виде наличия множество разнообразной информации в интернете с не совсем рабочими примерами, постараюсь описать все пошагово и подробно. Данный модуль работает с RFID картами на частоте 13,56 МГц и легко понимает кроме карт и чипов с такой частотой, ещё и единые проездные билеты Москвы (я использовал использованный одноразовый единый билет), а также NFC-метки.
Hardware
Для реализации проекта, необходимо подключить модуль и несколько дополнительных компонентов.
Для проверки работы модуля я использовал несколько диодов и пьезодинамик. Красный и зеленый диоды — для индикации состояния работы условного замка (красный — замок закрыт, зеленый — замок открыт), желтый диод — для индикации управляющего сигнала (в реальных условиях будет заменен на замок), пьезодинамик — подает звуковой сигнал во время открытия замка и сигнализирует об ошибке. В реальной схеме с замком целесообразно использовать реле для управления цепью питания замка.
Software
Для начала необходимо включить SPI на Raspberry, если не включен. Как это сделать, написано здесь.
Теперь можно скачать библиотеку для работы с нашим модулем и проверить чтение и запись карт. Для нас важно чтение, в частности чтение UID карты, для этого вводим в консоли:
git clone https://github.com/mxgxw/MFRC522-python
Для корректной работы скачанного кода необходимо также скачать и установить SPI-py:
git clone https://github.com/lthiery/SPI-Py
sudo python /SPI-Py/setup.py install
Теперь можно считывать UID карты и записанную в неё информацию. Для этого запускаем их загруженных нами файлов пример:
cd MFRC522-python
sudo python Read.py
На экране должно появиться:
Welcome to the MFRC522 data read example
Press Ctrl-C to stop.
После этого можно поднести к считывателю карточку или метку и мы увидим её UID
Card detected
Card read UID: 60,56,197,101
Size: 8
Sector 8 [12, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
В данном случае нас интересует эта часть: UID: 60,56,197,101.
А эту часть мы можем изменять
Далее для работы нашего модуля и прочих компонентов я написал простенький скрипт на языке python на основе различных источников.
#!/usr/bin/env python
import RPi.GPIO as GPIO
import MFRC522
import signal
import time
red = 11
green = 18
speaker = 16
doorlock = 12
# Список UID карт (UID карты узнаем с помощью sudo python /MFRC522-python/Read.py
card_01 = '6056197101' #white
card_02 = '148167101184' #fob
card_03 = '13652116101' #единый
#Настройка портов вывода
GPIO.setmode(GPIO.BOARD) # Это значит, что считаем пины по порядку с левого верхнего (3v3 - первый)
GPIO.setup(red, GPIO.OUT, initial=1) # Устанавливаем пин 18 на вывод
GPIO.setup(green, GPIO.OUT, initial=0) # тоже самое с пином 11
GPIO.setup(speaker, GPIO.OUT, initial=0) # пин 16
GPIO.setup(doorlock, GPIO.OUT, initial=0) # пин 12
continue_reading = True
def end_read(signal,frame): # что делать, если программу прервать и как её прервать
global continue_reading
print "Ctrl+C captured, ending read."
continue_reading = False
GPIO.cleanup()
# Create an object of the class MFRC522 (??)
MIFAREReader = MFRC522.MFRC522()
while continue_reading:
# Сканируем карты - считываем их UID
(status,TagType) = MIFAREReader.MFRC522_Request(MIFAREReader.PICC_REQIDL)
# Если карту удалось считать, пишем "карта найдена"
if status == MIFAREReader.MI_OK:
print "Card detected"
# Считываем UID карты
(status,uid) = MIFAREReader.MFRC522_Anticoll()
# Если считали UID, то идем дальше
if status == MIFAREReader.MI_OK:
# выводим UID карты на экран
UIDcode = str(uid[0])+str(uid[1])+str(uid[2])+str(uid[3])
print UIDcode
# Если карта есть в списке
if UIDcode == card_01 or UIDcode == card_03 or UIDcode == card_02:
# то дверь открывается
# предполагается, что замок открывается при подаче на
# него (на реле, управляющее замком), напряжения
# т.е. им управляет переключаемое реле
# т.е. замок открывается при высоком значении пина doorlock
# при этом, горит зеленая, тухнет красная и пищит динамик
GPIO.output((red, green, speaker, doorlock), (0,1,1,1))
print "Door open"
# успеть дернуть за 1 секунду
time.sleep(1)
GPIO.output((red, green, speaker, doorlock), (1,0,0,0))
# потом дверь закрывается, о чем нас извещают
print "Door closed"
# А если карты в списке нет, то моргаем и пищим
else:
GPIO.output((red, green, speaker, doorlock), (1,0,0,0))
time.sleep(0.05)
GPIO.output((red, green, speaker, doorlock), (1,0,1,0))
time.sleep(0.05)
GPIO.output((red, green, speaker, doorlock), (1,0,0,0))
time.sleep(0.05)
GPIO.output((red, green, speaker, doorlock), (1,0,1,0))
time.sleep(0.05)
GPIO.output((red, green, speaker, doorlock), (0,1,0,0))
time.sleep(0.05)
GPIO.output((red, green, speaker, doorlock), (0,1,1,0))
time.sleep(0.05)
GPIO.output((red, green, speaker, doorlock), (0,1,0,0))
time.sleep(0.05)
GPIO.output((red, green, speaker, doorlock), (0,1,1,0))
time.sleep(0.05)
GPIO.output((red, green, speaker, doorlock), (1,0,0,0))
time.sleep(0.05)
GPIO.output((red, green, speaker, doorlock), (1,0,1,0))
time.sleep(0.05)
GPIO.output((red, green, speaker, doorlock), (1,0,0,0))
time.sleep(0.05)
GPIO.output((red, green, speaker, doorlock), (1,0,1,0))
time.sleep(0.05)
GPIO.output((red, green, speaker, doorlock), (0,1,0,0))
time.sleep(0.05)
GPIO.output((red, green, speaker, doorlock), (0,1,1,0))
time.sleep(0.05)
GPIO.output((red, green, speaker, doorlock), (0,1,0,0))
time.sleep(0.05)
GPIO.output((red, green, speaker, doorlock), (0,1,1,0))
time.sleep(0.05)
GPIO.output((red, green, speaker, doorlock), (1,0,0,0))
print "Unrecognised Card"
Создаем файл и копируем в него код:
nano rf.py
сохраняем файл (CTRL+x, y).
Запускаем скрипт командой
sudo python rf.py
После будет происходить следующее:
красный диод загорится, отображая, что наш «замок» закрыт.
Если к считывателю поднесена карта, номер которой (без запятых) внесен в список, то красный диод потухнет, зеленый диод загорится, сигнализируя, что «замок» открыт, желтый диод загорится — он в данном случае «контрольный», показывая, что на «замок» идет управляющий сигнал, пьезодинамик запищит. Через заданное время (в нашем случае 1 секунду) диоды и динамик вернутся к исходному состоянию, считыватель будет ожидать считывания карты.
Если к считывателю поднесена карта не из списка, то красный и зеленый диод будут мигать, пьезодинамик будет прерывисто пищать, сигнализируя ошибку, желтый диод не загорится (т.е. сигнал на открытие «замка» не идет). Чуть меньше чем через секунду все вернется к исходному состоянию.
Короткое видео, иллюстрирующее работу:
Автор: v-milenin
