Smart-door-lock-using-raspberry_pi_and_GSM_modemSim800_RFID: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

في هذا البرنامج التعليمي ، أتناول كيفية دمج وحدة قارئ EM-18 RFID مع لوحة Raspberry Pi. أعرض أيضًا كيفية دمج مشغل ، في هذه الحالة مرحل ، للرد على القراءة الصحيحة من وحدة RFID. يمكن أن يكون هذا المشغل عبارة عن قفل ملف لولبي أو مكبر صوت أو حتى واجهة ويب تسجل البيانات ، وأيضًا واجهة مع وحدة GSM لإعطاء إشعار بالرسالة. أناقش كيف يمكن تنفيذ هذا التصميم كقفل ذكي RFID.

توصيل RFID بـ Raspberry Pi

يتكون نظام اتصالات RFID البسيط من ثلاثة أجزاء: بطاقة أو علامة RFID (التي تحتوي على معلومات المستخدم أو المنتج المضمنة في شريحة) ، وقارئ RFID (جهاز يقوم بتشغيل بطاقة RFID ويستخرج المعلومات من البطاقة) و النظام المضيف (مثل جهاز كمبيوتر أو متحكم يقوم بعد ذلك بمعالجة البيانات).

في هذا المشروع ، سأستخدم وحدة قارئ EM-18 RFID الشهيرة وعدد قليل من بطاقات RFID. يوجد قارئ RFID شائع آخر يسمى RFID RC522.

الاختلافات الرئيسية بين وحدات EM-18 و RC522 RFID هي: يعتمد EM-18 على اتصالات التردد اللاسلكي 125 كيلو هرتز بينما يعتمد RC522 على تردد 13.56 ميجا هرتز. عند الوصول إلى خيارات الواجهة ، يستخدم EM-18 الاتصال التسلسلي بينما يستخدم RC522 SPI الاتصال (على الرغم من أن الشريحة تدعم I2C و UART أيضًا) ، لذا فإن اختيار وحدة قارئ RFID مهم جدًا لأنه يحدد كيفية تواصلك مع الوحدة باستخدام Raspberry Pi أو Arduino.

الخطوة 1: المكونات المطلوبة

1. Raspberry Pi 3 Model B +: - يعتبر Raspberry Pi 3 Model B + أحدث منتج في مجموعة Raspberry Pi 3 ، ويضم معالجًا رباعي النواة 64 بت يعمل بسرعة 1.4 جيجاهرتز وثنائية النطاق 2.4 جيجاهرتز و 5 جيجاهرتز لشبكة LAN لاسلكية وبلوتوث 4.2 / BLE ، إيثرنت أسرع ، وإمكانية PoE عبر PoE HAT منفصل.

2. EM-18 وحدة قارئ RFID: - قارئ EM18 RFID هو وحدة تقرأ معلومات المعرف المخزنة في علامات RFID. معلومات المعرف هذه فريدة لكل TAG لا يمكن نسخها. تتصل هذه الوحدة مباشرة بأي متحكم UART أو من خلال محول RS232 إلى جهاز الكمبيوتر ، مما يعطي إخراج UART / Wiegand26. تعمل وحدة قارئ RFID هذه مع أي علامات RFID تبلغ 125 كيلوهرتز

3. وحدة GSM: -SIM800 عبارة عن وحدة GSM / GPRS رباعية الموجات تعمل على ترددات GSM 850MHz و EGSM 900MHz و DCS 1800MHz و PCS 1900MHz. تتميز شريحة SIM800 بفتحات متعددة GPRS من الفئة 12 / الفئة 10 (اختيارية) وتدعم مخططات تشفير GPRS CS-1 و CS-2 و CS-3 و CS-4.

4. CP2102: - رقاقة CP2102 من SiLabs عبارة عن شريحة واحدة من USB إلى جسر UART IC. يتطلب الحد الأدنى من المكونات الخارجية. يمكن استخدام CP2102 لترحيل الأجهزة القائمة على المنفذ التسلسلي القديم إلى USB. … تساعد هذه الوحدة كل أولئك الذين يشعرون بالراحة مع RS232 / بروتوكول الاتصال التسلسلي ، لبناء أجهزة USB بسهولة بالغة.

5. 5V Relay: - 1-Channel 5V Relay Module عبارة عن لوحة واجهة مرحل ، يمكن التحكم فيها مباشرة عن طريق مجموعة واسعة من وحدات التحكم الدقيقة مثل Arduino و AVR و PIC و ARM وما إلى ذلك. ببساطة ، إنه مفتاح أوتوماتيكي للتحكم في دارة عالية التيار بإشارة تيار منخفض ، نطاق جهد إدخال إشارة التتابع 5 فولت ، 0-5 فولت.

6. أسلاك العبور من أنثى إلى أنثى.

الخطوة الثانية: تثبيت المكتبات

لتثبيت حزمة PySerial

لا أعرف ما إذا كانت حزمة PySerial مثبتة مسبقًا أم لا مع نظام التشغيل Rasbian OS ، ولكن في حالتي لم يتم تثبيتها لأنني أستخدم الإصدار Lite من نظام Raspbian OS ، لذا فإن خطوتنا الأولى هي تثبيت حزمة PySerial ،

إذا كان Raspberry Pi الخاص بك متصلاً بالإنترنت ، فاستخدم الأمر التالي في LXTerminal لتثبيت مكتبة PySerial لـ Python.

sudo apt-get install python-serial. تثبيت برنامج python-serial

وفي حالة عدم وجود اتصال إنترنت يعمل على Raspberry Pi ، يمكنك تنزيل حزمة PySerial بالنقر هنا ، على أنظمة Windows / Linux / Mac الأساسية ، ثم نسخ هذه الملفات إلى Raspberry Pi الخاص بك ، ثم باستخدام LXTerminal ، انتقل إلى الدليل حيث نسخت الملفات وبعد ذلك استخدم الأمر التالي لتثبيت حزمة PySerial.

sudo python setup.py install

لذلك بعد هذه المرحلة ، لدينا حزمة PySerial مثبتة ويمكننا الآن المضي قدمًا في كتابة البرنامج البسيط لعمليات القراءة والكتابة التسلسلية ، ولكن قبل ذلك يتعين علينا تمكين الاتصال التسلسلي في Raspberry Pi ، والذي يتم تعطيله افتراضيًا.

الخطوة 3: توصيل المكونات معًا

سيركويت دسكريبتيون:

يحتوي مخطط الدائرة على Raspberry Pi 3 وقارئ RFID وعلامات RFID و GSM و Relay و CP2102. هنا يتحكم Raspberry Pi في العملية الكاملة مثل قراءة البيانات الواردة من القارئ ، ومقارنة البيانات مع البيانات المحددة مسبقًا ، وقيادة الترحيل وإرسال المعلومات إلى GSM. يستخدم قارئ RFID لقراءة علامات RFID. يستخدم التتابع للإشارات. يستخدم GSM لإرسال الرسائل.

RELAY PIN_VCC ------------------- 2 من Raspberry Pi

RELAY PIN_GND ------------------- 6 من Raspberry Pi

RELAY PIN_INP ------------------- 11 من Raspberry Pi

يتم توصيل RFID بـ CP2102-ONE ووحدة GSM متصلة بـ CP2102-TWO. يتم توصيل هذين CP2102 بمنفذ USB الخاص بـ raspberry pi.

الخطوة 4: شرح العمل

هنا يتحكم Raspberry Pi 3 في العملية الكاملة لهذا المشروع (يمكن للمستخدم استخدام أي لوحة Raspberry Pi). يقوم قارئ RFID بقراءة معرف بطاقة RFID ، ويتم تلقي هذه البيانات بواسطة Raspberry Pi من خلال UART ، ثم يقوم Raspberry Pi بالتحقق من صحة البطاقة وإرسال المعلومات إلى GSM.

عندما يضع شخص ما علامة RFID الخاصة به فوق قارئ RFID للمسح ، يقرأ RFID بيانات العلامة ويرسلها إلى Raspberry Pi. ثم يقرأ Raspberry Pi رقم التعريف الفريد لعلامة RFID ثم يقارن هذه البيانات مع البيانات أو المعلومات المحددة مسبقًا. إذا تمت مطابقة البيانات مع البيانات المحددة مسبقًا ، فسيتم تشغيل الترحيل وإرسال الرسالة عبر GSM ، وإذا لم تتطابق البيانات ، فإن Raspberry pi يرسل رسالة "بطاقة غير صالحة" من خلال GSM ويتم إيقاف تشغيل الترحيل.

الخطوة 5: الكود

قم بتنزيل الكود المرفق هنا وقم بتحميله على لوحك ، وقم بتوصيل كل شيء كما هو موضح في الرسم التخطيطي السابق.

كود التنزيل:

أتمنى أن يكون هذا أسهل بالنسبة لك. تأكد من الاشتراك إذا أعجبك هذا المقال ووجدته مفيدًا ، وإذا كان لديك أي أسئلة أو تحتاج إلى مساعدة بشأن أي شيء ، فما عليك سوى ترك تعليق أدناه … شكرًا elementzonline.com