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.
Схема подключения модуля
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.
Схема подключения диодов и динамика
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 мож��о 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
Заголовок спойлера
, заменяя нули нужными нам значениями: Sector 8 [12, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0], но это нас сейчас не интересует.
Далее для работы нашего модуля и прочих компонентов я написал простенький скрипт на языке python на основе различных источников.
Скрипт с моими комментариями
#!/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:
