如何使用Arduino和繼電器來(lái)觸發(fā)電動(dòng)門鎖和RFID進(jìn)行身份驗(yàn)證

您已經(jīng)在一些酒店和其他地方看到了RFID門鎖機(jī)制，在那里您不需要鑰匙即可解鎖房間。你會(huì)得到一張卡，你只需要把它放在一個(gè)RFID閱讀器盒前面，鎖就會(huì)通過(guò)嗶嗶聲和LED閃爍解鎖。此RFID門鎖可以在家中輕松制作，您可以將其安裝在任何門上。這些門鎖只是電動(dòng)門鎖，當(dāng)您對(duì)其施加一些電壓（通常為 12v）時(shí)會(huì)打開(kāi)。

在這個(gè)項(xiàng)目中，我們使用Arduino和繼電器來(lái)觸發(fā)電動(dòng)門鎖和RFID進(jìn)行身份驗(yàn)證，因此您的RFID標(biāo)簽將充當(dāng)鑰匙。如果您在RFID閱讀器附近放置了錯(cuò)誤的RFID卡，蜂鳴器將發(fā)出嗶嗶聲以提醒錯(cuò)誤的卡。

所需材料：

Arduino UNO

EM-18 帶標(biāo)簽的讀卡器模塊

繼電器 5v

發(fā)光二極管

蜂鳴器

連接線

電阻

Arduino RFID門鎖電路圖

EM-18 無(wú)線射頻識(shí)別讀寫(xiě)器：

RFID代表射頻識(shí)別。每張RFID卡中都嵌入了一個(gè)唯一的ID，RFID閱讀器用于讀取RFID卡號(hào)。EM-18 RFID閱讀器的工作頻率為125 KHz，并配有片上天線，可采用5V電源供電。它提供串行輸出以及 weigand 輸出。范圍約為8-12厘米。串行通信參數(shù)為9600bps，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)停止位。

EM-18 RFID閱讀器提供的輸出為12位ASCII格式。在 12 位數(shù)字中，前 10 位數(shù)字是卡號(hào)，后兩位數(shù)字是卡號(hào)的異或結(jié)果。最后兩位數(shù)字用于錯(cuò)誤檢查。

例如，從讀卡器讀取的卡號(hào)是0200107D0D62，那么卡上的卡號(hào)將如下所示。

02 – 序言

00107D0D = 十進(jìn)制1080589。

62 是 （02 XOR 00 XOR 10 XOR 7D XOR 0D） 的 XOR 值。

因此，卡上的數(shù)字是0001080589

代碼和說(shuō)明：

完整的RFID門鎖Arduino代碼在本項(xiàng)目結(jié)束時(shí)給出。

在下面的代碼中，RFID標(biāo)簽編號(hào)存儲(chǔ)在“char標(biāo)簽”中?！?80088F889E1”是我存儲(chǔ)在應(yīng)答器微芯片中的RFID標(biāo)簽號(hào)碼。標(biāo)簽號(hào)的長(zhǎng)度為 12，我們定義了像“char input [12]”這樣的數(shù)組，12 定義了 no。字符或數(shù)組大小。

char tag[] ="180088F889E1";

char input[12];

int count = 0;

boolean flag = 0;

現(xiàn)在，在下面的代碼中，我們?cè)O(shè)置了Arduino UNO板的引腳用于操作，并且serial.begin（）用于串行數(shù)據(jù)傳輸。此處，引腳 2 用于繼電器操作，引腳 3 用于備用紅色 LED，引腳 4 用于蜂鳴器。

void setup()

{

pinMode(2,OUTPUT);

pinMode(3, OUTPUT);

pinMode(4, OUTPUT);

Serial.begin(9600);

}

代碼的條件主體是 void loop（） ，對(duì)于備用紅色 LED，引腳 3 保持 HIGH 狀態(tài)，直到執(zhí)行任何任務(wù)。

我們將使用 if 條件檢查是否有任何可用的串行數(shù)據(jù)。意味著我們將檢查是否有任何RFID標(biāo)簽被掃描。如果有任何串行數(shù)據(jù)（RFID標(biāo)簽號(hào)），我們會(huì)將其保存在我們定義的用于保存RFID標(biāo)簽編號(hào)的input[]數(shù)組中。

void loop(

{

digitalWrite(3,1);

if(Serial.available())

{

count = 0;

while(Serial.available() && count < 12)

{

input[count] = Serial.read();

count++;

delay(5);

}

現(xiàn)在我們將比較掃描的RFID卡號(hào)。使用我們?cè)?char tag[] 數(shù)組中定義的數(shù)字。如果兩個(gè) umber 匹配，則我們將標(biāo)志變量設(shè)置為 1，如果掃描了錯(cuò)誤的卡或兩個(gè)數(shù)字都不匹配，則我們將標(biāo)志變量設(shè)置為 0。

if(count == 12)

{

count =0;

flag = 1;

while(count<12 && flag !=0)?

{

if(tag[count]==input[count])

flag = 1;

else

flag= 0;

}

如果您放置正確的 RFID 標(biāo)簽，則標(biāo)志等于 1，在這種情況下，引腳 2 變?yōu)楦唠娖剑ɡ^電器通過(guò)該標(biāo)簽運(yùn)行），引腳 3 此時(shí)變?yōu)榈碗娖?，延遲 5 秒后，兩個(gè)引腳將恢復(fù)其初始狀態(tài)。繼電器將進(jìn)一步連接到電動(dòng)門鎖，因此在繼電器打開(kāi)的情況下，門鎖將被打開(kāi)，5 秒后它將再次被鎖定。

if(flag == 1)

{

digitalWrite(2,HIGH);

digitalWrite(3,LOW);

delay(5000);

digitalWrite(2,LOW);

}

如果您放置了錯(cuò)誤的RFID 卡，標(biāo)志將為零，蜂鳴器開(kāi)始發(fā)出嗶嗶聲，提醒 RFID 卡錯(cuò)誤。

if(flag == 0)

{

for(int k =0; k<= 10; k++)

{

digitalWrite(4,HIGH);

delay(300);

digitalWrite(4,LOW);

delay(300);

}

}

基于Arduino的RFID門鎖的工作原理

RFID系統(tǒng)由兩個(gè)組件組成：RFID標(biāo)簽和閱讀器。RFID標(biāo)簽由集成電路和天線組成，集成電路用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，天線用于將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絉FID閱讀器模塊。每當(dāng)RFID標(biāo)簽進(jìn)入RFID閱讀器的范圍內(nèi)時(shí)，RF信號(hào)為標(biāo)簽供電，然后標(biāo)簽開(kāi)始串行傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)進(jìn)一步由RFID閱讀器接收，閱讀器將其發(fā)送到Arduino板。之后，根據(jù)微控制器中的代碼執(zhí)行不同的任務(wù)。

在我們的電路中，我們已經(jīng)在代碼中保存了RFID標(biāo)簽的值。因此，每當(dāng)該特定標(biāo)簽進(jìn)入范圍內(nèi)時(shí)，繼電器就會(huì)被激活。在這里，我們將LED與繼電器連接起來(lái)進(jìn)行演示，但是該LED可以用電動(dòng)門鎖代替，因此每當(dāng)繼電器被激活時(shí)，鎖都會(huì)打開(kāi)。

如果我們掃描任何其他RFID卡，蜂鳴器將開(kāi)始發(fā)出嗶嗶聲，因?yàn)樗清e(cuò)誤的RFID標(biāo)簽。因此，對(duì)于門鎖系統(tǒng)，我們使用了這個(gè)概念，即只有使用正確的RFID標(biāo)簽才能打開(kāi)門。繼電器本身將在 5 秒后停用，門將在 5 秒后關(guān)閉，您可以在代碼中更改此延遲。

char tag[] ="180088F889E1";

char input[12];

int count = 0;

boolean flag = 0;

void setup()

{

pinMode(2,OUTPUT);

pinMode(3, OUTPUT);

pinMode(4, OUTPUT);

Serial.begin(9600);


}

void loop()

{

digitalWrite(3,1);

if(Serial.available())

{

count = 0;

while(Serial.available() && count < 12)

{

input[count] = Serial.read();

count++;

delay(5);

}

if(count == 12)

{

count =0;

flag = 1;

while(count<12 && flag !=0)?

{

if(tag[count]==input[count])

flag = 1;

else

flag= 0;

}

if(flag == 1)

{

digitalWrite(2,HIGH);

digitalWrite(3,LOW);

delay(5000);

digitalWrite(2,LOW);

}

if(flag == 0)

{

for(int k =0; k<= 10; k++)

{

digitalWrite(4,HIGH);

}

}

}

}

}