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Arduino - RFID - Elektromagnetisches Schloss

In diesem Tutorial lernen wir, wie man ein RFID-basiertes Türschloss-System herstellt, indem wir Arduino, ein RC522 RFID-Lesegerät und ein elektromagnetisches Schloss verwenden.

Erforderliche Hardware

1	×	Arduino Uno R3
1	×	USB 2.0 Kabel Typ A/B (für USB-A PC)
1	×	USB 2.0 Kabel Typ C/B (für USB-C PC)
1	×	RFID/NFC RC522 Kit (reader + tags)
1	×	RFID Key Fob
1	×	RFID Card
1	×	Elektromagnetisches Schloss
1	×	Relais
1	×	12V Netzteil
1	×	DC-Stromanschluss
1	×	(Empfohlen) Schraubklemmenblock-Shield für Arduino Uno
1	×	(Empfohlen) Breadboard-Shield für Arduino Uno
1	×	(Empfohlen) Gehäuse für Arduino Uno
1	×	(Empfohlen) Prototyping-Grundplatte & Breadboard-Kit für Arduino Uno

Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:

1	×	DIYables STEM V3 Starter-Kit (Arduino enthalten)
1	×	DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays)
1	×	DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays)

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Über RFID/NFC RC522-Modul und elektromagnetisches Türschloss

Wenn du nichts über das RFID/NFC RC522-Modul und die elektromagnetische Verriegelung weißt (Pinbelegung, Funktionsweise, Programmierung ...), informiere dich in den folgenden Tutorials darüber:

Verdrahtungsdiagramm

Schaltplan zur Verdrahtung eines elektromagnetischen Türschlosses mit Arduino RFID RC522

Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.

Um die Einrichtung zu vereinfachen, sind die Pins des RC522-Moduls direkt mit den Pins des Arduino verbunden. Allerdings kann diese direkte Verbindung zu Problemen führen, da die Ausgangspins des Arduino 5 V liefern, während die Pins des RC522-Moduls für einen Betrieb mit 3,3 V ausgelegt sind. Es ist ratsam, die Spannung zwischen den Arduino-Pins und den Pins des RC522-Moduls zu regulieren, um potenzielle Probleme zu vermeiden. Für detailliertere Hinweise konsultieren Sie bitte das Arduino - RFID RC522 tutorial. Die bereitgestellte Abbildung zeigt, wie Widerstände verwendet werden können, um 5 V auf 3,3 V zu regulieren:

Arduino RC522-Modul mit Schaltplan zur Spannungsregulierung

Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.

※ Notiz:

Die Anordnung der Pins kann je nach Hersteller variieren. Verwenden Sie immer die auf dem Modul aufgedruckten Beschriftungen. Das obige Bild zeigt die Pinbelegung der Module des Herstellers DIYables.

Arduino-Code - einzelner RFID-Tag

/* * Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt * Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt. * Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte: * https://newbiely.de/tutorials/arduino/arduino-rfid-electromagnetic-lock */ #include <SPI.h> #include <MFRC522.h> #define SS_PIN 10 #define RST_PIN 5 #define RELAY_PIN A5 // The Arduino pin that controls the electromagnetic lock via relay MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN); byte authorizedUID[4] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}; void setup() { Serial.begin(9600); SPI.begin(); // init SPI bus rfid.PCD_Init(); // init MFRC522 pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); // initialize pin as an output. digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // deactivate the electromagnetic lock => locked Serial.println("Tap RFID Tag on reader"); } void loop() { if (rfid.PICC_IsNewCardPresent()) { // new tag is available if (rfid.PICC_ReadCardSerial()) { // NUID has been readed MFRC522::PICC_Type piccType = rfid.PICC_GetType(rfid.uid.sak); if (rfid.uid.uidByte[0] == authorizedUID[0] && rfid.uid.uidByte[1] == authorizedUID[1] && rfid.uid.uidByte[2] == authorizedUID[2] && rfid.uid.uidByte[3] == authorizedUID[3] ) { Serial.println("Authorized Tag"); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // deactivate the electromagnetic lock => unlocked delay(2000); digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // activate the electromagnetic lock => locked } else { Serial.print("Unauthorized Tag:"); for (int i = 0; i < rfid.uid.size; i++) { Serial.print(rfid.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " "); Serial.print(rfid.uid.uidByte[i], HEX); } Serial.println(); } rfid.PICC_HaltA(); // halt PICC rfid.PCD_StopCrypto1(); // stop encryption on PCD } } }

Schnelle Schritte

Da die UID in der Regel nicht auf dem RFID-Tag gedruckt wird, besteht der erste Schritt darin, die UID des Tags herauszufinden. Dies kann auf folgende Weise erfolgen:

Kopieren Sie den obigen Code und öffnen Sie ihn mit der Arduino-IDE
Klicken Sie in der Arduino-IDE auf die Hochladen-Schaltfläche, um den Code auf den Arduino hochzuladen
Öffnen Sie den seriellen Monitor
Berühren Sie ein RFID-Tag am RFID-RC522-Modul
Lesen Sie die UID im seriellen Monitor aus

COM6

Send

Tap RFID Tag on reader Unauthorized Tag: 51 3D C1 AC

Autoscroll Show timestamp

Clear output

9600 baud

Newline

Nachdem Sie eine UID erhalten haben:

Aktualisieren Sie die UID in Zeile 18 des obigen Codes. Zum Beispiel ändern Sie byte authorizedUID[4] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}; zu byte authorizedUID[4] = {0x51, 0x3D, 0xC1, 0xAC};
Laden Sie den Code erneut auf den Arduino hoch.
Halten Sie ein RFID-Tag an das RFID-RC522-Modul.
Zeigen Sie die Ausgabe im seriellen Monitor an.

COM6

Send

Tap RFID Tag on reader Authorized Tag

Autoscroll Show timestamp

Clear output

9600 baud

Newline

Berühren Sie einen weiteren RFID-Tag am RFID-RC522-Modul
Zeigen Sie die Ausgabe im seriellen Monitor an

COM6

Send

Tap RFID Tag on reader Authorized Tag Unauthorized Tag: 5D 11 1A D3

Autoscroll Show timestamp

Clear output

9600 baud

Newline

Arduino-Code – Mehrere RFID-Tags

Wir können mehrere RFID- und NFC-Tags zulassen, um das elektromagnetische Schloss zu aktivieren. Der unten stehende Code verwendet zwei Tags als Beispiel.

/* * Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt * Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt. * Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte: * https://newbiely.de/tutorials/arduino/arduino-rfid-electromagnetic-lock */ #include <SPI.h> #include <MFRC522.h> #define SS_PIN 10 #define RST_PIN 5 #define RELAY_PIN A5 // The Arduino pin that controls the electromagnetic lock via relay MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN); byte authorizedUID1[4] = {0x51, 0x3D, 0xC1, 0xAC}; byte authorizedUID2[4] = {0x30, 0x01, 0x8B, 0x15}; void setup() { Serial.begin(9600); SPI.begin(); // init SPI bus rfid.PCD_Init(); // init MFRC522 pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); // initialize pin as an output. digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // deactivate the electromagnetic lock => locked Serial.println("Tap RFID Tag on reader"); } void loop() { if (rfid.PICC_IsNewCardPresent()) { // new tag is available if (rfid.PICC_ReadCardSerial()) { // NUID has been readed MFRC522::PICC_Type piccType = rfid.PICC_GetType(rfid.uid.sak); if (rfid.uid.uidByte[0] == authorizedUID1[0] && rfid.uid.uidByte[1] == authorizedUID1[1] && rfid.uid.uidByte[2] == authorizedUID1[2] && rfid.uid.uidByte[3] == authorizedUID1[3] ) { Serial.println("Authorized Tag 1"); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // deactivate the electromagnetic lock => unlocked delay(2000); digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // activate the electromagnetic lock => locked } else if (rfid.uid.uidByte[0] == authorizedUID2[0] && rfid.uid.uidByte[1] == authorizedUID2[1] && rfid.uid.uidByte[2] == authorizedUID2[2] && rfid.uid.uidByte[3] == authorizedUID2[3] ) { Serial.println("Authorized Tag 2"); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // deactivate the electromagnetic lock => unlocked delay(2000); digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // activate the electromagnetic lock => locked } else { Serial.print("Unauthorized Tag:"); for (int i = 0; i < rfid.uid.size; i++) { Serial.print(rfid.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " "); Serial.print(rfid.uid.uidByte[i], HEX); } Serial.println(); } rfid.PICC_HaltA(); // halt PICC rfid.PCD_StopCrypto1(); // stop encryption on PCD } } }

Führe ähnliche Schritte wie oben aus und halte anschließend nacheinander jedes RFID-Tag an das RFID-RC522-Modul. Das Ergebnis im Serial Monitor sieht unten so aus:

COM6

Send

Tap RFID Tag on reader Authorized Tag 2 Authorized Tag 1

Autoscroll Show timestamp

Clear output

9600 baud

Newline

Video Tutorial

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