Rahisi RFID MFRC522 Kuingiliana na Arduino Nano: Hatua 4 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Udhibiti wa ufikiaji ni utaratibu katika uwanja wa usalama wa mwili na usalama wa habari, kuzuia ufikiaji / kuingia kwa wasiojulikana kwa rasilimali za shirika au eneo la kijiografia. Kitendo cha kufikia kinaweza kumaanisha kuteketeza, kuingia, au kutumia. Ruhusa ya kupata rasilimali inaitwa idhini.

Usalama wa mwili

Udhibiti wa ufikiaji wa kijiografia unaweza kutekelezwa na wafanyikazi (kwa mfano, walinzi wa mpaka, bouncer, hakiki ya tiketi), au na kifaa kama vile taa (lango la kuchanganyikiwa). Udhibiti wa ufikiaji kwa maana kali (kudhibiti mwili yenyewe) ni mfumo wa kuangalia uwepo ulioidhinishwa, ona n.k. Mdhibiti wa tiketi (usafirishaji). Mfano mwingine ni udhibiti wa kutoka, n.k. ya duka (malipo) au nchi. [nukuu inahitajika]. Neno udhibiti wa ufikiaji linahusu mazoezi ya kuzuia kuingia kwa mali, jengo, au chumba kwa watu walioidhinishwa.

Usalama wa Habari

Udhibiti wa upatikanaji wa elektroniki hutumia kompyuta kutatua mapungufu ya kufuli mitambo na funguo. Sifa anuwai zinaweza kutumiwa kuchukua nafasi ya funguo za mitambo. Mfumo wa udhibiti wa upatikanaji wa elektroniki unapeana ufikiaji kulingana na hati iliyowasilishwa. Ufikiaji unapopewa, mlango unafunguliwa kwa muda uliopangwa tayari na shughuli hiyo inarekodiwa. Ufikiaji unapokataliwa, mlango unabaki umefungwa na ufikiaji wa jaribio unarekodiwa. Mfumo pia utafuatilia mlango na kengele ikiwa mlango unalazimishwa kufunguliwa au kufunguliwa kwa muda mrefu sana baada ya kufunguliwa.

Uendeshaji katika Udhibiti wa Ufikiaji

Kitambulisho kinapowasilishwa kwa msomaji (kifaa), msomaji hutuma habari ya kitambulisho, kawaida nambari, kwa jopo la kudhibiti, processor inayotegemeka sana. Jopo la kudhibiti linalinganisha nambari ya kitambulisho na orodha ya kudhibiti ufikiaji, inatoa misaada au inakataa ombi lililowasilishwa, na hutuma logi ya manunuzi kwenye hifadhidata. Wakati ufikiaji unakataliwa kulingana na orodha ya udhibiti wa ufikiaji, mlango unabaki umefungwa. Ikiwa kuna mechi kati ya kitambulisho na orodha ya udhibiti wa ufikiaji, jopo la kudhibiti hufanya kazi ya kupokezana ambayo hufungua mlango. Jopo la kudhibiti pia hupuuza ishara wazi ya mlango ili kuzuia kengele. Mara nyingi msomaji hutoa maoni, kama vile taa nyekundu inayowaka kwa ufikiaji uliokataliwa na mwangaza wa kijani kibichi kwa ufikiaji uliopewa.

Sababu za kuthibitisha habari:

• kitu ambacho mtumiaji anajua, n.k. nenosiri, kifungu cha kupitisha au PIN
• kitu ambacho mtumiaji anacho, kama kadi smart au fob muhimu
• kitu ambacho mtumiaji ni, kama vile alama ya kidole, imethibitishwa na kipimo cha bio-metri.

Kitambulisho

Kitambulisho ni kitu cha kimwili / kinachoonekana, kipande cha maarifa, au sehemu ya kiumbe wa mwili wa mtu, ambayo inamuwezesha mtu kupata huduma ya mwili au mfumo wa habari wa kompyuta. Kwa kawaida, sifa zinaweza kuwa kitu ambacho mtu anajua (kama vile nambari au PIN), kitu anacho (kama beji ya ufikiaji), kitu ambacho ni (kama kipengee cha metali) au mchanganyiko wa vitu hivi. Hii inajulikana kama uthibitishaji wa sababu nyingi. Utambulisho wa kawaida ni kadi ya ufikiaji au fob muhimu, na programu mpya zaidi inaweza pia kugeuza smartphones za watumiaji kuwa vifaa vya ufikiaji.

Teknolojia za kadi:

Ikiwa ni pamoja na mstari wa sumaku, msimbo wa baa, Wiegand, ukaribu wa 125 kHz, swipe ya kadi-26-bit, wasiliana na kadi nzuri, na uwasiliane na kadi zisizo na akili. Inapatikana pia ni fobs muhimu, ambazo ni ngumu zaidi kuliko vitambulisho, na zinaambatanishwa na pete muhimu. Teknolojia za bio-metri ni pamoja na alama ya kidole, utambuzi wa uso, utambuzi wa iris, skana ya macho, sauti, na jiometri ya mikono. Teknolojia zilizojengwa katika biolojia-metri zinazopatikana kwenye simu mpya za rununu pia zinaweza kutumiwa kama vitambulisho kwa kushirikiana na programu ya ufikiaji inayoendesha vifaa vya rununu. Kwa kuongezea teknolojia za zamani zaidi za ufikiaji wa kadi, teknolojia mpya kama mawasiliano ya karibu ya uwanja (NFC) na nishati ndogo ya Bluetooth (BLE) pia zina uwezo wa kuwasiliana na vitambulisho vya watumiaji kwa wasomaji kwa mfumo au ufikiaji wa ujenzi.

Vipengele: Vipengele anuwai vya mfumo wa kudhibiti ni: -

• Sehemu ya kudhibiti ufikiaji inaweza kuwa mlango, zamu, lango la maegesho, lifti, au kizuizi kingine cha mwili, ambapo kutoa ufikiaji kunaweza kudhibitiwa kwa elektroniki.
• Kwa kawaida, kituo cha kufikia ni mlango.
• Mlango wa kudhibiti upatikanaji wa elektroniki unaweza kuwa na vitu kadhaa. Kwa msingi wake kabisa, kuna funguo la umeme la kusimama pekee. Kufuli imefunguliwa na mwendeshaji na swichi.
• Ili kurekebisha hii, uingiliaji wa waendeshaji hubadilishwa na msomaji. Msomaji anaweza kuwa kitufe ambapo kificho imeingizwa, inaweza kuwa msomaji wa kadi, au inaweza kuwa msomaji wa metri ya bio.

Mada ya juu:

Tolojia kuu mnamo mwaka 2009 ni kitovu na ilizungumza na jopo la kudhibiti kama kitovu, na wasomaji kama spika. Kazi za kuangalia na kudhibiti ziko kwa jopo la kudhibiti. Msemaji huwasiliana kupitia unganisho la serial; kawaida RS-485. Watengenezaji wengine wanasukuma uamuzi kwa ukingo kwa kuweka kidhibiti mlangoni. Vidhibiti vimewezeshwa IP, na huunganisha kwa mwenyeji na hifadhidata kwa kutumia mitandao ya kawaida.

Aina za wasomaji wa RDID:

1. Wasomaji wa kimsingi (wasio na akili): soma tu nambari ya kadi au PIN, na uipeleke kwa jopo la kudhibiti. Katika hali ya kitambulisho cha biometriska, wasomaji kama hao hutoa nambari ya kitambulisho cha mtumiaji. Kwa kawaida, itifaki ya Wiegand hutumiwa kupitisha data kwenye jopo la kudhibiti, lakini chaguzi zingine kama RS-232, RS-485 na Clock / Data sio kawaida. Hii ndio aina maarufu zaidi ya wasomaji wa udhibiti wa ufikiaji. Mifano ya wasomaji kama hao ni RF Tiny na RFLOGICS, ProxPoint na HID, na P300 na Farpointe Data.
2. Wasomaji wenye akili ndogo: kuwa na pembejeo na matokeo muhimu kudhibiti vifaa vya mlango (kufuli, mawasiliano ya mlango, kitufe cha kutoka), lakini usifanye maamuzi yoyote ya ufikiaji. Mtumiaji anapowasilisha kadi au kuingiza PIN, msomaji hutuma habari kwa mdhibiti mkuu, na anasubiri majibu yake. Ikiwa unganisho kwa mdhibiti mkuu limeingiliwa, wasomaji kama hao huacha kufanya kazi, au hufanya kazi kwa hali iliyoharibika. Kawaida wasomaji wenye busara nusu wameunganishwa na jopo la kudhibiti kupitia basi ya RS-485. Mifano ya wasomaji kama hao ni InfoProx Lite IPL200 na CEM Systems, na AP-510 na Apollo.
3. Wasomaji wenye akili: kuwa na pembejeo na matokeo muhimu kudhibiti vifaa vya mlango; pia wana kumbukumbu na nguvu ya usindikaji muhimu kufanya maamuzi ya ufikiaji kwa uhuru. Kama wasomaji wenye akili ndogo, wameunganishwa na jopo la kudhibiti kupitia basi ya RS-485. Jopo la kudhibiti hutuma sasisho za usanidi, na huchukua hafla kutoka kwa wasomaji. Mifano ya wasomaji kama hao inaweza kuwa InfoProx IPO200 na CEM Systems, na AP-500 na Apollo. Pia kuna kizazi kipya cha wasomaji wenye akili wanajulikana kama "wasomaji wa IP". Mifumo na wasomaji wa IP kawaida hawana paneli za kudhibiti jadi, na wasomaji huwasiliana moja kwa moja na PC ambayo hufanya kama mwenyeji.

Hatari za Usalama:

Hatari ya usalama ya kawaida ya kuingiliwa kupitia mfumo wa kudhibiti upatikanaji ni kwa kufuata tu mtumiaji halali kupitia mlango, na hii inajulikana kama "kushona mkia". Mara nyingi mtumiaji halali atashikilia mlango wa yule anayeingia. Hatari hii inaweza kupunguzwa kupitia mafunzo ya uhamasishaji wa usalama wa idadi ya watumiaji.

Makundi kuu ya udhibiti wa ufikiaji ni:

• Udhibiti wa lazima wa upatikanaji
• Udhibiti wa ufikiaji wa hiari
• Udhibiti wa ufikiaji wa jukumu
• Udhibiti wa ufikiaji wa sheria.

Hatua ya 1: Teknolojia ya RFID

Def: Kitambulisho cha masafa ya redio (RFID) ni utumiaji wa waya wa uwanja wa umeme kuhamisha data, kwa madhumuni ya kutambua kiatomati na kufuatilia vitambulisho vilivyoambatanishwa na vitu. Lebo zina habari zilizohifadhiwa kwa elektroniki.

RFID ni teknolojia inayojumuisha utumiaji wa muunganiko wa umeme au umeme katika sehemu ya masafa ya redio (RF) ya wigo wa umeme ili kutambua kitu, mnyama, au mtu.

Msomaji wa kitambulisho cha masafa ya redio (msomaji wa RFID) ni kifaa kinachotumika kukusanya habari kutoka kwa lebo ya RFID, ambayo hutumiwa kufuatilia vitu vya kibinafsi. Mawimbi ya redio hutumiwa kuhamisha data kutoka kwa lebo kwenda kwa msomaji.

Maombi ya RFID:

1. Lebo za ufuatiliaji wa wanyama, zilizoingizwa chini ya ngozi, zinaweza kuwa na ukubwa wa mchele.
2. Lebo zinaweza kutengenezwa kwa umbo la kugundua miti au vitu vya mbao.
3. Kadi ya mkopo iliyoundwa kwa matumizi ya ufikiaji.
4. Lebo za plastiki za kuzuia wizi zilizoambatanishwa na bidhaa kwenye maduka pia ni lebo za RFID.
5. Ushuru mzito wa 120 na 100 kwa milimita 50 ya kupitisha mstatili hutumiwa kufuatilia vyombo vya usafirishaji, au mashine nzito, malori, na magari ya reli.
6. Katika maabara salama, viingilio vya kampuni, na majengo ya umma, haki za ufikiaji lazima zidhibitiwe.

Ishara:

Ishara ni muhimu kuamka au kuamsha lebo na hupitishwa kupitia antena. Ishara yenyewe ni aina ya nishati ambayo inaweza kutumika kuwezesha lebo. Transponder ni sehemu ya lebo ya RFID ambayo hubadilisha masafa ya redio kuwa nguvu inayoweza kutumika, na vile vile hutuma na kupokea ujumbe. Maombi ya RFID ya ufikiaji wa wafanyikazi kawaida hutumia masafa ya chini, 135 KHz, mifumo ya kugundua baji.

Mahitaji ya RFID:

1. Msomaji, ambayo imeunganishwa na (au kuunganishwa na)
2. Antena, ambayo hutuma ishara ya redio
3. Lebo (au transponder) ambayo inarudisha ishara na habari imeongezwa.

Msomaji wa RFID kawaida huunganishwa na mfumo wa kompyuta / mtu wa tatu ambaye anakubali (na kuhifadhi) hafla zinazohusiana na RFID na hutumia hafla hizi kuchochea vitendo. Katika tasnia ya usalama mfumo huo unaweza kuwa mfumo wa kudhibiti ufikiaji wa jengo, katika tasnia ya maegesho kuna uwezekano mkubwa wa usimamizi wa maegesho au mfumo wa kudhibiti upatikanaji wa magari. Katika maktaba inaweza kuwa mfumo wa usimamizi wa maktaba.

Shida za kawaida na RFID:

• Mgongano wa msomaji:
• Mgongano wa lebo.

Mgongano wa msomaji hufanyika wakati ishara kutoka kwa wasomaji wawili au zaidi zinaingiliana. Lebo haiwezi kujibu maswali ya wakati mmoja. Mifumo lazima iwekwe kwa uangalifu ili kuepuka shida hii. Mifumo lazima iwekwe kwa uangalifu ili kuepuka shida hii; mifumo mingi hutumia itifaki ya kupambana na mgongano (itifaki ya kuimba). Itifaki za kupambana na mgongano zinawezesha vitambulisho kuchukua zamu katika kupeleka kwa msomaji.

Mgongano wa lebo unatokea wakati vitambulisho vingi vipo katika eneo dogo; lakini kwa kuwa wakati wa kusoma ni haraka sana, ni rahisi kwa wachuuzi kukuza mifumo ambayo inahakikisha kuwa lebo hujibu moja kwa wakati.

Hatua ya 2: SPI Na Mchoro wa Mzunguko

Atmega328 imeunda SPI inayotumiwa kuwasiliana na vifaa vinavyowezeshwa na SPI kama ADC, EEPROM nk.

Mawasiliano ya SPI

Interface ya Pembeni ya Siri (SPI) ni itifaki ya unganisho la kiunganishi cha basi awali iliyoanzishwa na Motorola Corp. Inatumia pini nne kwa mawasiliano.

• SDI (Uingizaji wa Takwimu za Siri)
• SDO (Pato la Takwimu za Serial),
• SCLK (Saa ya Siri)
• CS (Chagua Chip)

Inayo pini mbili za uhamishaji wa data inayoitwa SDI (Uingizaji wa Takwimu za Serial) na SDO (Pato la Takwimu za Sera). Pini ya SCLK (Serial -Clock) hutumiwa kulandanisha uhamishaji wa data na Master hutoa saa hii. Pini ya CS (Chip Select) hutumiwa na bwana kuchagua kifaa cha watumwa.

Vifaa vya SPI vina rejista za mabadiliko-8-bit kutuma na kupokea data. Wakati wowote bwana anapohitaji kutuma data, huweka data kwenye rejista ya zamu na kutoa saa inayohitajika. Wakati wowote bwana anataka kusoma data, mtumwa huweka data kwenye rejista ya zamu na bwana atengeneze saa inayohitajika. Kumbuka kuwa SPI ni itifaki kamili ya mawasiliano ya duplex, yaani, data kwenye sajili za bwana na watumwa hubadilishana kwa wakati mmoja.

ATmega32 imeunda moduli ya SPI. Inaweza kufanya kama kifaa cha SPI cha bwana na mtumwa.

Pini za mawasiliano za SPI katika AVR ATmega ni:

• MISO (Master in Slave Out) = Mwalimu hupokea data na data ya mtumwa inasambaza kupitia pini hii.
• MOSI (Master Out Slave In) = Mwalimu hupitisha data na mtumwa hupokea data kupitia pini hii.
• SCK (Shift Clock) = Mwalimu hutengeneza saa hii kwa mawasiliano, ambayo hutumiwa na kifaa cha watumwa. Bwana tu ndiye anayeweza kuanzisha saa ya mfululizo.
• SS (Chagua Mtumwa) = Mwalimu anaweza kuchagua mtumwa kupitia pini hii.

ATmega32 Rgisters zilizotumiwa kusanidi mawasiliano ya SPI:

• Sajili ya Udhibiti wa SPI,
• Sajili ya Hali ya SPI na
• Sajili ya Takwimu ya SPI.

SPCR: Usajili wa Udhibiti wa SPI

Kidogo 7 - (SPIE): Usumbufu wa SPI Wezesha kidogo

1 = Wezesha usumbufu wa SPI. 0 = Lemaza usumbufu wa SPI. Kidogo cha 6 - (SPE): SPI Wezesha kidogo 1 = Wezesha SPI. 0 = Lemaza SPI. Kidogo 5 - (DORD): Agizo la Takwimu kidogo 1 = LSB imeambukizwa kwanza. 0 = MSB imeambukizwa kwanza. Kidogo 4 - (MSTR): Mwalimu / Mtumwa Chagua kidogo 1 = Njia ya Mwalimu. 0 = Njia ya Mtumwa. Kidogo 3 - (CPOL): Saa ya Saa Chagua kidogo. 1 = Saa kuanza kutoka kwa mantiki. 0 = Kuanza kwa saa kutoka kwa mantiki sifuri. Kidogo 2 - (CPHA): Awamu ya Saa Chagua kidogo. 1 = Sampuli ya data kwenye ukingo wa saa inayofuatia. 0 = Sampuli ya data kwenye makali ya saa inayoongoza. Kidogo 1: 0 - (SPR1): SPR0 SPI Kiwango cha Saa Chagua bits

SPSR: Sajili ya Hali ya SPI

Kidogo 7 - SPIF: SPI ikatishe bendera kidogo

Bendera hii huwekwa wakati uhamisho wa serial umekamilika. Pia pata wakati pini ya SS inaendeshwa chini katika hali kuu. Inaweza kutoa usumbufu wakati SPIE kidogo kwenye SPCR na usumbufu wa ulimwengu umewezeshwa. Kidogo cha 6 - WCOL: Andika bendera ya Mgongano Kidogo hiki huwekwa wakati rejista ya data ya SPI ikijitokeza wakati wa uhamishaji wa data uliopita. Kidogo 5: 1 - Biti zilizohifadhiwa Bit 0 - SPI2X: Kasi ya SpI mara mbili Wakati imewekwa, kasi ya SPI (masafa ya SCK) huongezeka mara mbili.

SPDR:

Kidogo 7: 0- Daftari la data la SPI linalotumiwa kuhamisha data kati ya faili ya Sajili na Usajili wa SPI Shift.

Kuandika kwa SPDR huanzisha usambazaji wa data.

Modi kuu:

Mwalimu anaandika data byte katika SPDR, akiandikia SPDR anza uwasilishaji wa data. Data-bit 8 huanza kuhamia kwa mtumwa na baada ya mabadiliko kamili ya byte, jenereta ya saa ya SPI inasimama na SPIF itawekwa.

Hali ya Mtumwa:

Sura ya mtumwa ya SPI inabaki kulala kwa muda mrefu kama pini ya SS iliyoshikiliwa juu na bwana. Inaamsha tu wakati pini ya SS inaendesha chini, na anza data iliyoombwa kuhamishwa na saa inayoingia ya SCK kutoka kwa bwana. Na weka SPIF baada ya kuhama kabisa.

Hatua ya 3: Uwekaji Coding na Utekelezaji

Kama mchoro wa mzunguko unafanya kazi vizuri. Tafadhali unganisha kama mchoro.

Nambari zinajaribiwa kwenye PC yangu.

Nambari hizi zote hutolewa kutoka kwa mtandao baada ya uchunguzi mrefu.

Ni heri kupata nambari sahihi ya moduli yako na kwa kweli..

Nilikuwa na shida sawa kuungana na kupitia.

Baada ya wiki 2 za kujaribu programu nyingi nimeona seti hii ya nambari ni Sahihi.

Moduli ya Arduino Nano 3.0 na CH340G USB-Serial-TTL. & dereva ni (CH341SER.zip) ameambatanishwa na mradi huu.

Hizi ni mipango kamili ya kutekeleza mradi huu.

"SPI.h" ni kutoka kwa maktaba chaguo-msingi ya Arduino.

Maktaba ya "MFRC" imepewa na maandishi halisi ya Arduino Nano…

Natumaini utafurahiya

Hatua ya 4: Matokeo na Hitimisho

Matokeo yanaonyeshwa katika Serial-Monitor ya Arduino ambayo ina uwezo wa kusoma-kuandika data ya serial (kutoka-PC). Hata unaweza kutumia Putty / Hyperterminal nk pia kwa kuweka viwango vya juu, kuanza na kuacha bits.

Programu Iliyotumiwa:

• Arduino 1.0.5-r2
• CH341SER.zip kwa FTDI (CH340G chip)
• Putty / Hyperterminal pia inaweza kutumika kwa mawasiliano ya serial kupitia PC

Vifaa Vya Kutumika

• Moduli ya MFRC522 + SmartTag + KeyChain - kutoka "ebay.in"
• ARduino Nano 3.0 - kutoka "ebay.in"