Управление сервоприводом с помощью RFID-карты на Arduino

Современные системы безопасности часто используют RFID-технологии для контроля доступа. В этом проекте мы рассмотрим создание системы на базе Arduino, которая управляет сервоприводом при помощи RFID-карты. Эта система позволяет управлять доступом, например, к двери или замку, с помощью уникального идентификатора карты.

Необходимые компоненты

Для реализации проекта потребуются следующие компоненты:

• Arduino Uno
• RFID-модуль (RC522)
• Сервопривод
• Зуммер
• Соединительные провода

Подключение компонентов

1. RFID-модуль:

   • SDA подключаем к пину 10 на Arduino.
   • SCK подключаем к пину 13 на Arduino.
   • MOSI подключаем к пину 11 на Arduino.
   • MISO подключаем к пину 12 на Arduino.
   • IRQ не используется.
   • GND подключаем к GND на Arduino.
   • RST подключаем к пину 9 на Arduino.
   • 3.3V подключаем к 3.3V на Arduino.

2. Сервопривод:

   • Сигнальный провод сервопривода подключаем к цифровому пину 6 на Arduino.
   • Питание (VCC) подключаем к 5V на Arduino.
   • GND сервопривода подключаем к GND на Arduino.

3. Зуммер:

   • Плюсовой вывод зуммера подключаем к пину 5 на Arduino.
   • Минусовой вывод зуммера подключаем к GND на Arduino.

Установка библиотек

Для работы с RFID-модулем и сервоприводом нам понадобятся следующие библиотеки:

• MFRC522: библиотека для работы с RFID-модулем MFRC522.
• Servo: библиотека для управления сервоприводами.

Установить их можно через Arduino IDE:

1. Откройте Arduino IDE.
2. Перейдите в Скетч -> Подключить библиотеку -> Управление библиотеками.
3. Найдите и установите библиотеки MFRC522 и Servo.

Код программы

Ниже приведен код, который нужно загрузить в Arduino для работы системы:

#include <Servo.h>
#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h> // библиотека "RFID".
#define SS_PIN 10
#define RST_PIN 9
MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN);
unsigned long uidDec, uidDecTemp;  // для храниения номера метки в десятичном формате
Servo servo;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Waiting for card...");
  SPI.begin();  //  инициализация SPI / Init SPI bus.
  mfrc522.PCD_Init();     // инициализация MFRC522 / Init MFRC522 card.
  servo.attach(6);
  servo.write(0);  // устанавливаем серву в закрытое сосотояние
}
void loop() {
  // Поиск новой метки
  if ( !mfrc522.PICC_IsNewCardPresent()) {
    return;
  }
  // Выбор метки
  if ( !mfrc522.PICC_ReadCardSerial()) {
    return;
  }
  uidDec = 0;
  // Выдача серийного номера метки.
  for (byte i = 0; i < mfrc522.uid.size; i++)
  {
    uidDecTemp = mfrc522.uid.uidByte[i];
    uidDec = uidDec * 256 + uidDecTemp;
  }
  Serial.println("Card UID: ");
  Serial.println(uidDec); // Выводим UID метки в консоль.
  if (uidDec == 1765925400) // Сравниваем Uid метки, если он равен заданому то серва открывает.
  {
    tone(5, 200, 500); // Делаем звуковой сигнал, Открытие
    servo.write(90); // Поворациваем серву на угол 90 градусов(Отпираем какой либо механизм: задвижку, поворациваем ключ и т.д.)
    delay(3000); // пауза 3 сек и механизм запирается.
    tone(5, 500, 500); // Делаем звуковой сигнал,  Закрытие
  }
  servo.write(0);  // устанавливаем серву в закрытое сосотояние
}

Объяснение кода

1. Инициализация переменных и настроек:

   • #define SS_PIN 10 и #define RST_PIN 9 задают пины для подключения RFID-модуля.
   • MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN); создает объект для работы с RFID-модулем.
   • unsigned long uidDec, uidDecTemp; переменные для хранения UID метки.

2. Функция setup():

   • Serial.begin(9600); инициализирует сериализацию для вывода данных в монитор порта.
   • SPI.begin(); инициализирует шину SPI.
   • mfrc522.PCD_Init(); инициализирует RFID-модуль.
   • servo.attach(6); подключает сервопривод к пину 6.
   • servo.write(0); устанавливает сервопривод в закрытое состояние.

3. Функция loop():

   • Проверяет наличие новой RFID-карты с помощью mfrc522.PICC_IsNewCardPresent().
   • Считывает UID карты с помощью mfrc522.PICC_ReadCardSerial().
   • Конвертирует UID карты в десятичный формат и выводит его в консоль.
   • Если UID совпадает с заданным (1765925400), сервопривод открывается на 90 градусов и через 3 секунды возвращается в закрытое состояние, сопровождаемое звуковыми сигналами зуммера.

Заключение

Этот проект демонстрирует, как использовать RFID-технологии для управления сервоприводом с помощью Arduino. Такая система может быть использована для различных целей, включая контроль доступа, автоматизацию замков и другие задачи, требующие аутентификации и выполнения механических действий. Создание подобных проектов помогает лучше понять работу с микроконтроллерами и развивает навыки программирования и электроники.