RFID контрол на достъпа с Arduino Yun и Raspberry Pi: 11 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Добре дошли в моя Instructable! Търсили ли сте онлайн система за контрол на достъпа до RFID, която може да има множество потребители, без да използвате главен ключ за програмирането й? Система, която може да регистрира достъпа с името на лицата? Система, в която лесно можете да добавяте или премахвате нечий достъп лесно? Не търсете повече! Тази система има лесен за използване графичен потребителски интерфейс чрез уеб браузър. Тази инструкция ще ви преведе през всяка стъпка за това как да изградите и програмирате тази система. Търсих урок за това как да направя това, когато исках да го създам. Събирах информация от различни уроци, форуми и видеоклипове, докато не създадох свой собствен. Най-близкото до това, което исках, беше тази инструкция: https://www.instructables.com/id/Control-Access-of…, но не беше всичко, което исках да направя. Използвах основното окабеляване от тази инструкция, но го подобрих.

Стъпка 1: Как работи

Тази система използва и Arduino, и Raspberry Pi. Ардуино, което избрах, беше YUN заради способността му да има wifi и да създава своя собствена мрежа. Избрах Raspberry Pi Zero заради малкия му форм -фактор и има вграден Wifi и има добра цена.

Когато Arduino се стартира, той излъчва своя wifi и стартира всички връзки. Той отчита часовника в реално време (RTC) и го настройва на системно време. LCD екранът показва приветствено съобщение. Raspberry Pi се свързва с wifi мрежата, която YUN излъчва. Когато сканирате RFID картата, arduino ще прочете всеки байт и ще създаде низ от шестнадесетични числа, стартира скрипт на python, за да сравни този низ с поле в MySQL таблица на Raspberry Pi. Ако съвпада, мига зелен светодиод, показва Access Granted на LCD дисплея, изпраща сигнал за отваряне на вратата, за да отвори вратата, стартира python скрипт, за да регистрира RFID кода, датата и часа и Разрешен достъп до друг MySQL таблица, мига със син светодиод, показва регистриране на LCD екрана, след което отново показва съобщението за добре дошли. Когато RFID кодът не съвпада, светодиодът ще мига в червено, на LCD екрана ще се покаже достъпът е отказан, мига синият светодиод, регистрира данните и отново ще се покаже съобщението за добре дошли.

Уеб сървърът е начинът, по който добавяте или премахвате потребители, редактирате тяхната информация и преглеждате дневника за достъп. PHP ще попълни името на потребителя със съответстващия RFID код в дневника за достъп. Можете също така да експортирате както дневника за достъп, така и потребителската база данни в CSV файл, видим в електронна таблица. Дневникът за достъп ще изчисти всичко, което е по -старо от 60 дни.

Стъпка 2: Части

Ардуино Юн

Raspberry Pi Zero W

Micro SD карти - 2 GB за YUN и 32GB за Raspberry Pi

Иновации ID-20 RFID четец

Пробивна дъска за RFID четец

16X2 символен LCD екран

Серийна раница за LCD екран

RGB LED

DS3231 RTC - Необходим е само ако това няма да се свърже с интернет

Звуков сигнал

Jumper Wire

Заглавки и щифтове

125KHz RFID карти

12V захранване за контрол на достъпа

DC реле, което може да се управлява с 5V DC и преминава 12V DC - използвах твърдо реле

12V гнездо за запалка за кола

12V USB зарядно за кола с 2 USB порта с мощност поне 2 ампера

12V електрически удар на вратата

Пластмасов корпус - достатъчно голям, за да побере четец и LCD екран

10 "X 10" X 4 "електрическа кутия за поставяне на компонентите.

2 модулни Ethernet щекера (женски) с възможност за пробиване

Ethernet кабел

малка прототипна платка за печатни платки (тези с отвори и медни пръстени около отворите, за да направите своя собствена печатна платка.)

Някакъв проводник от 16 габарита

2 микро USB кабела

Дължина на 2 жичен кабел на лампата (достатъчно дълъг, за да премине от удара на вратата към основната кутия)

Стъпка 3: Сглобете кутията за четене и компонентите

Първо ще подготвим читателя. Запоявайте 90 -градусови заглавки за щифтове към RFID Breakout борда, След това запоявайте пробивната платка към RFID четеца и оставете настрана.

След това ще подготвим LCD екрана чрез запояване на щифтовете на серийната раница към печатната платка на LCD екрана. След като всички щифтове са запоени, изрежете изпъкналите щифтове до височина с диагонални фрези. Поставете LCD екрана отстрани.

Изрежете квадратно парче печатна платка, така че да има 2 реда отвори по 6. Вземете 2 6 -пинови заглавки и запойте към платката. Свържете спойките по дългия път по щифтовете, за да създадете 2 линии за запояване, но дръжте двете линии разделени. Това ще стане чрез нашето кръстовище за всички 5 волта и земята, необходими в кутията за четене.

RGB светодиодът ще има 4 проводника, така че отрежете друго парче печатна платка с 4 отвора по 2 отвора. Запоявайте 4 -те води към платката и огънете LED 90 degees, за да бъдат в съответствие с дъската. Запоявайте 4 -пинов хедър от останалата страна на печатната платка и свържете всеки щифт към проводник на светодиода с спойка, като направите 4 малки реда. Това ще отнеме стабилна ръка и може би няколко опита да предпази 4 -те реда да се докосват един до друг.

Вземете пластмасовата кутия и пробийте дупка в задната част, достатъчно голяма, за да може да се вмъкне в нея Ethernet кабел, след това изрежете квадратна дупка отпред за LCD екрана и малка дупка, малко по -малка от светодиода и натиснете светодиода плътно в нея.

Вземете джъмперните кабели и свържете следното, Запишете цветовете, до които всеки компонент се пробива на модулния жак Ethernet, Проводните джъмпери ще се забият добре на гърба им.

1 щифт на GND Junction --- пробиване на Ethernet (запомнете кой цвят)

1 щифт на 5V Junction ------ Ethernet удар (не забравяйте кой цвят)

Извеждане на RFID четец:

ПИН 1 - кръстовище GND

PIN 2 - 5V кръстовище

ПИН 7 - кръстовище GND

PIN 9 Ethernet пробиване (запомнете кой цвят) ----- В крайна сметка към Arduino PIN 10

ПИН 10 - Съединител на ЗУМЕР GND

PIN 11 - 5V кръстовище

Led Pin out

Червено ---- Премахване на Ethernet (запомнете кой цвят) ------ В крайна сметка до Arduino Pin 9

Зелено-пробиване на Ethernet (запомнете кой цвят) ------ В крайна сметка до Arduino Pin 8

Синьо ---- Пробиване на Ethernet надолу (запомнете кой цвят) ------ В крайна сметка до Arduino Pin 7

GND ---- GND кръстовище

Изход за LCD екран:

RX ------- Премахване на Ethernet (запомнете кой цвят) ----- В крайна сметка към Arduino Pin 11

5V ------- 5V кръстовище

GND ----- GND кръстовище

Звънецът се свързва към GND кръстовището (-) и към пин 10 на RFID пробива (+)

След това ще има 1 неизползван удар. Това изисква само 7 от 8 проводника на Ethernet кабела.

Плъзнете Ethernet кабела през задния отвор и го включете в контакта. Използвайте двустранна лента по ръба на LCD екрана и натиснете в предната квадратна изрязана кутия за четец, подредете компонентите вътре в кутията и я затворете.

Кутията за четене вече е готова и готова за монтаж.

Стъпка 4: Сглобете основната кутия

Изрежете малко парче шперплат, което може да се побере вътре в основната кутия 10 X 10 X 4 и го закрепете към вътрешността на кутията, като завиете винтове през задната част на шкафа в шперплата. Шперплатът ще бъде монтаж за нашите компоненти.

Монтирайте захранването 12v, кутията Arduino Yun, кутията Raspberry Pi, 12V гнездото и релето към шперплата. Отрежете края на захранващия кабел на компютъра и отстранете 3 -те проводника назад. Свържете черно -белия проводник към 120V в 12v захранването, а зеленият директно към металния корпус. Избийте един от отворите в основната кутия, за да прокарате захранващия кабел.

12v гнездото ще има 2 проводника, червени и черни, отстранете краищата. Червеното ще отиде към +12v терминала на захранването, черното ще отиде към COM терминала на захранването. Нарежете дължина на проводника 16, за да достигнете до релето от захранването и отстранете двата края. От страната на 12V на релето завийте този проводник към отрицателната клема и след това към клемата GND на захранването. Изрежете друга дължина от 16 -габаритен проводник, за да преминете от страната на 12v на релето на положителния извод и към извода PUSH на захранването. Свържете кабела на лампата, единият към клемата NO на захранването (отрицателен при удара на вратата), а другият към положителния терминал на релето (сега ще имате 2 проводника, които излизат от този терминал) (отива към положителния на удар.) Можете да прокарате този кабел през същия нокаут като захранващия кабел.

Сега използвайте 2 джъмперни проводника и се свържете от 5V страната на релето към Arduino, положително към Pin 12, отрицателно към GND.

RTC има 4 пина, захранване, GND, SDA, SCL. Свържете 4 джъмперни проводника към тях. Захранването ще се включи в щифта 3.3V на Arduino, GND към щифт GND на Arduino, SDA към щифта SDA на Arduino и SCL към SCL щифта на Arduino.

Сега вземете 7 джъмперни проводника и ги пробийте на гърба на друг Ethernet гнездо, същите цветове, които сте използвали преди.

Включете 5V щифта на Arduino към цвета, който съответства на 5V кръстовището, и направете същото с GND към GND и останалите проводници също. Пинове 7, 8 и 9 са за светодиодите, Pin 10 за RFID четеца и Pin 11 за RX на LCD екрана. Можете да прокарате Ethernet кабела от четеца през нокаут на основната кутия и да го включите в гнездото, което току -що сте натиснали. Включете USB зарядното устройство за кола и пуснете Micro USB кабелите от там към Raspberry Pi и Arduino. Сега основната кутия е сглобена. и целият хардуер е свършен.

Стъпка 5: Първоначална настройка на Arduino YUN

Преди да включите YUN, включете 2GB MicroSD картата.

Настройте YUN, като използвате инструкциите на сайта Arduino, за да настроите YUN към вашата локална мрежа и да добавите парола. Следвайте инструкциите за монтиране на SD картата.

С помощта на PUTTY влезте в YUN с IP адреса, ID ще бъде root и PW.

Ще трябва да инсталираме MySQL и Python Connector, за да имаме достъп до MySQL от типа Raspberry Pi:

opkg инсталирайте mysql-сървър opkg

инсталирайте python-mysql

Сега настройте Arduino Yun да действа като безжична точка за достъп с IP адреса по подразбиране (192.168.240.1), който е по подразбиране.

Стъпка 6: Настройте Raspberry Pi

Първо ще трябва да запишете най -новото копие на Rasbian на 32GB Micro SD карта. Има много уроци за това как да го направя, така че няма да навлизам в това.

Вземете Raspberry Pi и свържете към него клавиатура, монитор и мишка. Поставете 32GB SD карта и я включете.

Влезте с потребителско име pi и pw малинка, можете да промените това по -късно. След като екранът се зареди, кликнете върху иконата на wifi и я свържете с домашния си wifi. Запишете IP адреса. Отворете прозореца на конзолата (черна квадратна икона с курсор) и въведете тези команди, за да актуализирате списъка с пакети и да актуализирате софтуера, който вече е на Pi.

sudo apt-get update

sudo apt-get надстройка

sudo raspi-config

Тук ще искате да разширите файловата система, да активирате SSH и да деактивирате работния плот при стартиране. Можете също да промените паролата си тук сега. рестартирайте, влезте.

Сега ще инсталираме отдалечен работен плот (затова се нуждаем от активиран SSH). В командния ред въведете

sudo apt-get install xrdp

Сега можете да отворите отдалечен работен плот от вашия компютър с Windows и да въведете Raspberry Pi IP адрес и потребителско име и парола. Запазете настройките на клавиатурата, монитора и мишката, защото ще трябва да ги използваме по -късно.

Трябва да добавим забавяне при зареждане към Raspberry Pi, така че по -късно, когато захранваме Raspberry Pi и Arduino YUN заедно, това ще позволи на YUN wifi да започне преди Raspberry Pi. От типа на конзолата:

sudo nano /boot/config.txt

Превъртете до дъното и добавете този ред:

boot_delay = 75

Натиснете CNTRL X, Y, Enter, за да запишете. Това ще добави 75 секунди закъснение при зареждане. Рестартирайте Raspberry Pi и проверете.

Докато вече сме на вашия компютър, сега е подходящ момент да инсталирате PUTTY и WinSCP на вашия компютър. Ще ни трябва, за да продължим. PUTTY е прозорец за отдалечена конзола за Raspberry Pi и Arduino YUN по -късно, а WinSCP е защитен FTP за прехвърляне на файлове от вашия компютър към Raspberry Pi от вашия компютър.

Стъпка 7: Инсталирайте MySQL, PHP и Python на Raspberry Pi

От вашия компютър отворете PUTTY и въведете IP адреса на вашия Raspberry Pi и влезте. Ще инсталираме MySQL, Въведете командата:

sudo apt-get install mysql-server

Сега, за да отворите MySQL Type:

sudo mysql -u корен

Сега, когато сме в, трябва да конфигурираме MySQL да работи в нашето приложение, където и да напиша дума, заобиколена с &, където ще въведете данните си, Keep all 'в командите и не забравяйте да използвате; в края на командата. Тип:

CREATE USER '& user &'@'' localhost 'IDENTIFIED BY' & password & ';

ПРЕДОСТАВЯТЕ ВСИЧКИ ПРИВИЛЕГИИ на *. * НА '& user &'@'' localhost 'С ОПЦИЯ ЗА ГРАНТ;

откажете се;

създадохте потребителско име и парола с всички разрешения в MySQL Сега влезте с новите си идентификационни данни.

mysql -u & потребител & -p

Сега той ще поиска вашата парола.

& парола &

Сега сте с вашето потребителско име и парола. Сега ще създадем база данни и таблица:

СЪЗДАВАНЕ НА БАЗА ДАННИ arduino;

ПРЕДОСТАВЕТЕ ВСИЧКИ ПРИВИЛЕГИИ НА arduino.* НА '& потребител &' ИДЕНТИФИКИРАНО ОТ '& парола &' С ОПЦИЯ ЗА ГРАНТ;

Използвайте същото потребителско име и парола, които сте създали за влизане в MySQL. По -долу ще създадем таблица, наречена usersrfid под базата данни arduino.

ИЗПОЛЗВАЙТЕ arduino;

CREATE TABLE usersrfid (id INT (255) NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY);

Просто трябваше да го създадем, за да го добавим по -късно. id е първата колона на таблицата и ще бъде число, което автоматично се увеличава и всяка таблица се нуждае от първичен ключ, затова задаваме тази колона като ключ. Сега излезте от MySQL, като напишете:

откажете се;

Сега трябва да инсталираме уеб сървъра, PHP, Python и всички конектори за MySQL Въведете следните команди:

sudo apt-get install mysql-client

sudo apt-get install python-mysqldb

sudo apt-get install apache2 php5 libapache2-mod-php5

sudo apt-get install php5-mysqlnd

След това ще инсталираме PHPMyAdmin. това ще се използва за изграждане на вашите MySQL таблици без използване на командния ред. sudo apt-get install phpmyadmin

ще се появят няколко опции, изберете apache2, да за dbcommon и въведете парола за phpmyadmin.

Сега трябва да редактираме apache2.conf, за да използваме PHPMyAdmin, за да направим този тип:

sudo nano /etc/apache2/apache2.conf

Превъртете до дъното и въведете:

Включете /etc/phpmyadmin/apache.conf

След това натиснете CNTRL X, Y, след това въведете, за да запазите. След като бъде записано, ще трябва да рестартираме apache2 тип:

sudo /etc/init.d/apache2 рестартиране

Сега отворете уеб браузър в Windows и въведете в адресната лента IP адреса на малиновия Pi, последван с /phpmyadmin и влезте в PHPMyAdmin с вашите MySQL вход и парола.

Тук ще редактираме и добавим към вашата база данни.

В лявата колона разгънете arduino и след това щракнете върху usersrfid, който сте създали по -рано. Щракнете върху вмъкване и добавяне на колоните:

първи, среден, последен, улица, подходящ, град, щат, zip, hphone, cphone, позиция, rfid, rev_rfid, access247, изображение

Всички те са varchar 500

След това създайте още 2 таблици, като щракнете върху ново в лявата колона под arduino. Обадете се на първата таблица usersrfid247 и вмъкнете колони:

id, first, last, position, rfid, image.

id ще бъде INT 255 проверете AI за автоматично увеличаване и кликнете върху ключа, за да направите първичния ключ, останалото ще бъде varchar 500

Втората таблица, извикайте ControlUsers с колони:

id, rfid, rfid_st, дата, първа, последна.

За пореден път id ще бъде автоматично увеличение INT 255, първичен ключ, а останалите са varchar 500

Сега всички таблици на MySQL са изградени, оставете ги празни засега

Таблицата usersrfid е основната таблица, където всички потребители ще бъдат добавени с тяхната информация и RFID кода. Таблицата usersrfid247 е мястото, където ще бъдат поставени потребителите с денонощен достъп. и ControlUsers е таблицата, където ще бъде дневникът за достъп. Всички тези полета ще бъдат попълнени по -късно.

Сега, когато таблиците са създадени, ние ще настроим Raspberry Pi така, че да може да качва потребителските изображения, да отваря PUTTY и да въвежда IP адреса и да влиза в профила си, ако още не сте. Задайте разрешенията за папки, за да разрешите редактиране. Въведете командата:

sudo chmod a+w/var/www/html

Сега използвайте отдалечен работен плот и отидете на работния плот на Raspberry Pi. Отидете на File Explorer и в директорията/var/www/html. Изтрийте файла index.html от тази папка и създайте нова папка, наречена images. Щракнете с десния бутон върху новата папка и отидете на разрешения, разрешете на всеки разрешение за папката.

Стъпка 8: Свържете Raspberry Pi към мрежата YUNs

От отдалечения работен плот на компютъра ви в Raspberry Pi

Променете wifi мрежата, за да се свържете с wifi на Arduino. Ще загубите връзката с отдалечения работен плот.

Влезте в Raspberry pi чрез клавиатурата, мишката и монитора, които оставихме свързани. В командния ред въведете startx, за да стигнете до графичния потребителски интерфейс и да видите какъв IP адрес е Arduino, присвоен на Raspberry Pi и го запишете.

Върнете се към компютъра си и го свържете към Wi -Fi на Arduino. Сега можете да използвате отдалечен работен плот за достъп до Raspberry Pi с новия IP адрес.

Трябва да настроим Wi -Fi връзката Arduino на по -висок приоритет на Raspberry Pi. Влезте в Raspberry Pi с Putty, като използвате новия IP адрес. Тип:

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

под мрежата, посочена за arduino, добавете друг ред в скобите и въведете:

приоритет = 1

На всички връзки автоматично се присвоява 0 и не е необходимо този ред да се добавя, когато е 0. Връзката с най -голям номер има приоритет.

Запазете с CNTRL X, Y и въведете, за да запазите, и рестартирайте Raspberry Pi.

Влезте обратно в Raspberry с PUTTY, като използвате IP адреса, присвоен от Arduino.

Сега ще настроим MySQL за отдалечен достъп от YUN, по подразбиране MySQL ще откаже всеки отдалечен достъп. За да направите това, въведете:

sudo vi /etc/mysql/mariadb.conf.d/50-server.cnf

Превъртете надолу до: bind *ip адрес *, поставете курсора в началото на този ред и натиснете i (за редактиране) и поставете # там. Натиснете ESC, за да спрете редактирането и превъртете до дъното. Запазете и излезте, като напишете: wq

Рестартирайте MySQL Services:

рестартиране на услугата sudo mysql

Сега се нуждаем от MySQL, за да можем да идентифицираме IP адреса на YUNs. Влезте в mysql както по -рано, като напишете:

mysql -u & потребител & -p

при подканата въведете паролата си

Тип:

ПРЕДОСТАВЕТЕ ВСИЧКИ ПРИВИЛЕГИИ НА *. * НА '& user &'@'& YUNip &' IDENTIFIED BY '& password &' С ОПЦИЯ ЗА ГРАНТ;

SELECT * FROM information_schema.user_privileges КЪДЕ ГРАДИТАТА КАТО "" & потребител & '%";

Трябва да видите потребителското име@ipaddress, посочено там.

FLUSH ПРИВИЛЕГИИ:

Напуснете;

Стъпка 9: Програмирайте Arduino YUN

Изтеглете скриптовете на Python от тази страница на вашия компютър. Редактирайте скриптовете на python с помощта на Notepad ++. Намерете информацията за базата данни отгоре и я редактирайте така, че да съответства на вашите идентификационни данни за базата данни. IP адресът е новият Raspberry Pi IP адрес и информацията за вход на вашия MySQL.

Свържете компютъра си с мрежата на Arduino, ако все още не е и въведете IP адреса на Arduino в уеб браузъра, той трябва да бъде 192.168.240.1. Влезте в YUN и отидете на разширени конфигурации, които ще ви отведат до GUI на Luci. Отидете в раздела DHCP под мрежа и задайте Raspberry Pi като статичен IP. Това ще каже на Arduino винаги да присвоява този IP адрес на Raspberry Pi, така че да не се променя.

Отворете WinSCP на вашия компютър и качете 3 редактирани скрипта на python в/mnt/sda1/arduino/python на Arduino.

Деактивирайте NTP сървъра на YUN, така че RTC да работи правилно. Отворете Putty на компютъра си и се свържете с IP адреса на YUNs и влезте в системата.

/etc/init.d/sysntpd stop/etc/init.d/sysntpd деактивиране

Ако все още не сте изтеглили библиотеката DS3132 от https://www.rinkydinkelectronics.com/library.php?id…, ще трябва да свържете отново вашия компютър с wifi към локалната си мрежа, за да направите това. След като се свържете отново с YUN.

Отворете Arduino IDE на вашия компютър и го настройте на YUN, а портът на IP адреса. Отидете на файл> примери> DS3231> DS3231_Serial_easy и задайте часа на RTC, запомнете датата е d/m/година и качете

качете последната скица на Arduino в Arduino, използвайки Arduino IDE.

Стъпка 10: Raspberry Pi уеб сървър

Сега изтеглете php, html и css файлове от тази страница на вашия компютър. Редактирайте следното с Notepad ++, dbinfo.php и auth.php. dbinfo.php ще се нуждае от информация за базата данни, редактирана в ip адрес, потребителско име, парола и т.н. на MySQL. Auth.php ще трябва да бъде редактиран за вход и парола за уебсайта, които трябва да създадете. Това е малък файл и лесно можете да го намерите, просто прелиствайки.

Уверете се, че компютърът ви все още е свързан към Arduino Wifi и използвайте WinSCP и поставете php, html и css файловете от компютъра си в Raspberry Pi в директория/var/www/html.

Отворете уеб браузъра на компютъра си и въведете IP адреса на Raspberry Pi и ще се появи екранът за влизане в уеб страницата. Влезте с UID и парола, които сте създали, когато редактирахте файла auth.php. Всичко ще бъде празно. Отидете, за да добавите член и започнете да попълвате потребителите си.

Стъпка 11: Насладете се

Свържете вашия компютър/телефон/таблет към wifi на arduino, отворете браузъра, въведете статичния IP на Raspberry Pi, влезте в уеб страницата и можете да започнете да добавяте идентификационни данни за членове.

За да намерите RFID кода на картата, сканирайте я и проверете дневника за достъп. Копирайте кода и го поставете в полето RFID за нови членове.

Нормалният достъп е настроен само на вторник между 16:00 и 23:00 часа. За да промените това редактиране на скрипта на python compare.py, там има ред IF с Ден от седмицата и времена с по -големи и по -малки знаци. Променете дните и часовете, между които искате всички потребители да имат достъп. Денонощният достъп ще бъде приет по всяко време.

След като се добави член, сканирайте картата и вижте как вратата се отваря. Върнете се в дневника и го вижте добавен.

Наслади се