SafetyLock: قفل ذكي مصنوع من Raspberry Pi (بصمة الإصبع و RFID): 10 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

هل سبق لك أن أردت طريقة يسهل الوصول إليها لتأمين منزلك؟ إذا كان الأمر كذلك ، فهذا هو الحل المناسب لك!

لقد صنعت SafetyLock ، وهو قفل يمكن فتحه ببصمة إصبعك وشارة RFID وحتى من خلال موقع ويب. بفضل هذا المفهوم ، ستعرف دائمًا من دخل منزلك في أي وقت من اليوم ، وسترى أيضًا عدد المرات التي خطا فيها شخص ما أمام بابك في ذلك اليوم.

هذا هو أول مشروع لي في مجال دراستي: الوسائط المتعددة وتكنولوجيا الاتصالات (MCT) في Howest (Kortrijk belgium).

الخطوة 1: المكونات والمواد

بالنسبة لمشروعي ، استخدمت أجزاء متعددة سأدرجها أدناه ، وسأضيف أيضًا ملف Excel مع جميع الأسعار المقابلة للمكونات وكذلك مواقع الويب التي طلبتها منها.

عناصر:

• Raspberry Pi 3 موديل B +
• مصدر طاقة Raspberry Pi
• Raspberry Pi T-cobbler
• قفل باب إلكتروني 25 سم
• قفل باب إلكتروني 6 مم
• محول التيار المتردد العالمي
• وحدة التتابع فيليمان
• جهاز استشعار الحركة PIR Velleman
• وحدة RFID - RC522
• علامة RFID
• الماسح الضوئي لبصمات الأصابع
• محول تسلسلي من USB إلى TLL
• وحدة كاميرا Raspberry Pi V2.0
• شاشة عرض LCD مقاس 16 * 2
• أسلاك العبور (م إلى و) و (م إلى م)
• 10 مقاومات كوم

المواد:

• خشب MDF 6 مللي متر
• مفصلات

أدوات:

• لحام حديد
• صمغ ممتاز
• رأى
• ورق زجاج
• قاطع ليزري

في ملف Excel أدناه ، يمكنك رؤية قائمة الأسعار الكاملة.

الخطوة 2: تجميع الأجهزة معًا

لقد قمت ببناء دائري باتباع مخطط Fritzing الذي قمت به ، قمت بتحميل المخطط أدناه. تحتوي الدائرة على أجهزة استشعار متعددة ومشغل يعمل معًا كجهاز واحد. سأدرج الدوائر المختلفة الموجودة ، وكيف ستحتاج إلى توصيل هذه الدوائر التي يمكنك العثور عليها في المخطط.

1. يوجد مستشعر PIR ، سيكتشف هذا المستشعر الحركة أمام الباب.
2. قارئ RFID الذي سيرى ما إذا كانت علامة RFID المستخدمة يمكن أن تدخل المنزل أم لا.
3. ماسح ضوئي لبصمات الأصابع يعمل بنفس طريقة قارئ RFID ولكن مع بصمات الأصابع.
4. شاشة LCD تعرض عنوان IP الخاص بالموقع وإذا تم رفض الدخول أو منحه.
5. قفل الباب الذي يفتح ويغلق في ظروف معينة.

الخطوة 3: نموذج قاعدة البيانات (mySQL)

يمكنك رؤية مخطط ERD أعلاه ، وسأقوم أيضًا بربط ملف تفريغ حتى تتمكن من استيراد قاعدة البيانات بنفسك.

باستخدام قاعدة البيانات هذه ، ستتمكن من إظهار أشياء متعددة مثل:

• من فتح الباب
• المستخدمون الذين لديهم حق الدخول للدخول
• ما هي علامات RFID المرتبطة بالنظام
• كم عدد البصمات المخزنة
• إلخ..

إذا كنت ترغب في إعادة إنشاء قاعدة البيانات هذه ، فستحتاج إلى إنشاء مستخدم جديد حتى تتمكن من الاتصال بـ Raspberry Pi الخاص بك.

الخطوة 4: الاتصال بـ Raspberry Pi

بادئ ذي بدء ، ستحتاج إلى تنزيل MobaXterm ، هناك نسخة مجانية متاحة على موقع الويب الخاص بهم. ستحتاج أيضًا إلى Raspbian الذي يمكنك تنزيله هنا.

عندما تفتح MobaXterm ستحتاج إلى النقر فوق "جلسة". عندما تنتهي من ذلك ، ستحتاج إلى ملء عنوان IP الخاص بـ Pi ضمن "المضيف البعيد". ثم يمكنك إدخال اسم مستخدم يمكنك اختياره. ثم انقر فوق "موافق".

عادةً بعد كل هذه الخطوات ، سيبدأ الاتصال تلقائيًا. ثم ستحتاج إلى إدخال كلمة المرور الخاصة بك ، وأنت متصل.

الخطوة 5: برنامج على Raspberry Pi

لكي يعمل الكود الخاص بي (والذي سأقوم بربطه أدناه) ، ستحتاج إلى تثبيت بعض الحزم والمكتبات. أول شيء تحتاجه هو أن تقوم بتحديث Pi الخاص بك.

أولاً ، قم بتحديث قائمة حزم نظامك عن طريق إدخال الأمر التالي: sudo apt-get update

بعد ذلك ، قم بترقية جميع الحزم المثبتة إلى أحدث إصداراتها باستخدام الأمر التالي: sudo apt-get dist-Upgrade

بعد تثبيت الحزم ، ستحتاج إلى تثبيت بعض المكتبات:

• قارورة
• flask_cors
• RPI. GPIO
• التاريخ والوقت
• خيوط
• mfrc522
• زمن
• pyfingerprint
• عملية فرعية
• mysql
• مقبس

الخطوة 6: إعداد خادم ويب على Raspberry Pi

انتقل إلى وحدة التحكم MobaXterm الخاصة بك.

سنقوم بتثبيت خادم الويب Apache. من خلال القيام بذلك ، ستتمكن من فتح موقع الويب على أي جهاز متصل بشبكتك.

اكتب الأمر التالي واضغط على Enter: sudo apt-get install apache2

انتقل الآن إلى المجلد: / var / www / html /

يمكنك هنا وضع جميع ملفاتك من موقع الويب الخاص بك وسيتم فتح صفحة index.html عندما تتصفح عنوان IP الخاص بـ Pi.

احذر من كتابة حرف I كبير في index.html وإلا فلن تفتح صفحة الفهرس تلقائيًا.

الخطوة 7: البرمجيات: Python

لقد أنشأت العديد من نصوص Python ، وسأربط جيثب الخاص بي هنا حتى تتمكن من عرض الكود بنفسك. لكنني سأشرح ذلك قليلاً بالفعل.

قمت بترميز بعض الفئات لجهاز استشعار PIR وشاشات الكريستال السائل. لقد استخدمت مكتبات لماسح بصمات الأصابع وقارئ RFID. في النهاية ، أستخدم ملفًا واحدًا فقط لإنجاز المشروع بالكامل ، وهذا يسمى app.py. في هذا الملف أيضًا ، قمت بترميز بعض المسارات حتى أتمكن من قراءة البيانات من قاعدة البيانات الخاصة بي وإرسالها إلى كائن json الذي استخدمته بعد ذلك في ملفات جافا سكريبت الخاصة بي.

الخطوة 8: البرنامج: موقع الويب

لأنني أردت معرفة من فتح القفل ومتى أنشأت موقعًا على شبكة الإنترنت لتظهر لي هذه البيانات. من خلال الموقع يمكنك أيضًا فتح القفل ، ولا داعي لإغلاقه لأنه يغلق تلقائيًا بعد 7 ثوانٍ.

أثناء تمهيد Pi ، سيبدأ تشغيل نص Python الخاص بي. سيهتم هذا بالحصول على البيانات لتظهر على موقع الويب وإتاحة فتح القفل.

كما أن الموقع سريع الاستجابة لذلك يمكن فتحه على الهاتف المحمول دون فقدان الميزات أو غير ذلك.

يمكن العثور على الكود الخاص بي على جيثب هنا.

الخطوة التاسعة: بناء القضية

بالنسبة لحالتي ، أقوم ببناء منزل صغير به باب. كما أضع القفل الذكي في اللوحة الأمامية. هذا جعل الأمر أسهل بالنسبة لي لدمج الدائرة في العلبة. جميع الثقوب الخاصة بالمستشعرات مقطوعة بالليزر. سأضع ملفي الذي كنت أستخدمه في lasercut أدناه.

أضع أيضًا صورًا حيث يمكنك رؤية عملية بناء الحالة.

بالنسبة للقياسات ، سأقوم أيضًا بتحميل ملف أدناه حيث يمكنك رؤية المخطط الخاص بي لكيفية إعادة إنشائه.

الخطوة 10: المستخدم مانويل

هنا يمكنك العثور على دليل سريع لكيفية عمل المشروع.

نأمل أن يكون منزلك مؤمنًا بشكل أفضل بنهاية هذا البرنامج التعليمي!

شكرا لقرائتك.