Arduino RC522 RFID模块基于访问控制系统

在此项目中，我们将使用RC522 RFID模块，Arduino和MG 996R伺服电机构建一个简单的访问控制系统。使用其RFID智能卡或钥匙FOB对人员进行身份验证，并允许他们访问，即仅在有许可的情况下打开或关闭伺服器（门）。

为了保持清洁和简单，我使用了伺服电机来代表门开口和关闭。如果您对更专业的安装感兴趣，但请保持DIY，则可以使用螺线管门锁或电磁门锁。如果成本是一个因素，那么我建议您使用螺线管门锁。

介绍

访问控制是安全领域的重要技术，在该领域，人员可能会限制进入位置，使用对象或消耗某些东西的访问权限。授权是验证一个人的凭据并授予访问资源的许可的过程。

电子访问控制或EAC是一个简单的概念，它使用计算机系统来克服物理锁定和钥匙的局限性。在EAC中，我们有三种类型的身份验证。他们是：

• 使用键盘输入PIN或密码。
• 扫描智能卡或钥匙FOB
• 使用指纹或虹膜等生物识别系统

在这个简单的DIY项目中，我们将使用基于RFID的访问控制系统，该系统使用智能卡和钥匙FOB对人员进行身份验证。

访问控制系统的解剖结构

典型的访问控制系统由以下组件组成。这些是实现工作访问控制系统所需的最小组件。但是访问控制系统的复杂性可能因系统而异。

• 控制器：能够与扫描仪 /读取器模块接口的微控制器或微处理器。
• 受控条目：像门或门一样。
• 扫描仪 /阅读器：用于接受用户输入的模块，例如键盘或RFID扫描仪或指纹读取器。
• 锁定机构：像电磁阀门锁或电动机一样 - 受控门罢工。

组件描述

RC522 RFID模块

基于MFRC522 IC的RC522 RFID模块是Arduino的便宜而可靠的RFID模块。该套件由主RFID扫描仪 /读取器模块（带有嵌入式PCB天线），智能卡和键FOB（两者都是Mifare 1K Classic）组成。

我撰写了一个专门的教程将RC522 RFID模块与Arduino接口。看看这个。

MG 996R伺服电机

Tower Pro的MG 996R是一款具有高档位扭矩的数字金属齿轮伺服器，可旋转到120度（每个方向60度）。Mg 996R伺服器的工作电压为4.8V，可提供9.4 kgf.cm.cm.cm的停滞扭矩。

笔记：请勿从Arduino供电Mg 996R伺服电动机，因为运行电流非常高（通常在6V电源的500mA至900mA之间）。停滞电流，取决于负载，可以达到2.5a（在6V时）。

因此，将单独的电源用于伺服供应，并使此外部电源和Arduino之间的地面通用。

PCF8574 I2C LCD模块

Arduino可用的非常有用的模块之一是PCF8574 I2C LCD模块。它将常规16×2 LCD显示器转换为I²C连接设备，因此您只需两根电线即可控制显示器（i的SDA和SCL²C）。

我撰写了一个专门的教程将PCF8574 I2C LCD与Arduino接口。看看这个。

Arduino RC522 RFID模块基于访问控制系统

我选择了Arduino Uno作为该项目的主要控制器。要接受用户的输入，我们将使用RC522 RFID读取器模块。将向用户授予RFID智能卡和关键FOB作为其凭据。

16×2 LCD显示以及PCF8574 I2C LCD模块将连接到Arduino，以显示用户的相关文本（例如欢迎消息或UID）。

Arduino和RC522 RFID模块之间的连接使用SPI接口，而Arduino和PCF8574 I2C LCD模块之间的通信（随后，16×2 LCD）基于I²C接口。

将伺服电动机连接到Arduino的PWM引脚，如果您使用与我相同的强大MG 996R伺服电动机，则提供外部电源。

需要组件

• Arduino Uno
• RC522 RFID模块
• RFID智能卡
• RFID密钥FOB
• MG 996R伺服电机
• 16×2 LCD显示
• PCF8574 I2C LCD模块
• 面包板
• 面包板电源
• 连接电线

电路原理图

下图显示了基于Arduino RC522 RFID模块的访问控制系统的所有必要连接。

先决条件

在进行基于Arduino RC522 RFID模块的构建访问控制系统之前，您需要准备一些事情。

安装库

您需要做的第一件事是检查是否安装了所有必要的库。如本项目所述，使用ARDUINO构建基于RC522 RFID模块的RFID模块，则需要以下库：

• spi
• MFRC522
• 伺服
• Liquidcrystal_i2c

在此，SPI和伺服库已经与Arduino IDE一起安装。因此，请确保安装其他两个。

主卡的UID

接下来要做的是获取所有主卡的UID（唯一ID），该卡将有权访问资源（在这种情况下，门将打开）。使用“ MFRC522”库中的“ doldinfo”示例来获取主RFID卡和钥匙FOB的UID。

I2C LCD模块的从属地址

最后，由于我们使用的是带有16×2 LCD显示的I2C LCD模块，因此我们必须知道I²p PCF8574 IC的C地址。仅将PCF8574 I2C模块连接到Arduino（通过I²C总线）并使用以下代码获取从地址。

代码

现在，我们准备为基于Arduino RC522 RFID模块的访问控制系统编写主要代码。代码非常简单。保留所有RFID卡 /钥匙FOB UID的列表，这些列表被认为是访问权限的大师。

使用连接到Arduino的RC522 RFID模块扫描RFID卡或键FOB。如果扫描卡的UID与列表中的UID匹配，则打开大门，即激活MG 996R伺服器并在LCD上显示欢迎文本。

如果扫描卡未经许可，请勿打开大门，并在LCD上显示拒绝的访问文本。

在职的

在显示所有介绍文本后，Arduino将在LCD上说“扫描您的卡”，现在准备好阅读 /扫描RFID卡或钥匙FOB。我将RFID卡编程为主卡，即只有RFID卡可以访问，而密钥FOB则无法。

当我扫描RFID智能卡时，伺服器将激活，代表打开大门或解锁门。

LCD显示“访问授予”消息以及卡的UID。

如果我扫描键FOB，则该伺服器仍然处于封闭位置，因为它不是主卡。

LCD将显示“访问拒绝”消息。

结论

此处使用Arduino，RC522 RFID模块，MG 996R伺服器，PCF8574 I2C LCD和几个RFID智能卡和关键FOBS，在此演示了一个简单的访问控制系统DIY项目。您了解了此项目所需的重要组件，以及基于Arduino RC522 RFID模块的访问控制系统的简单实现。