使用RFID和Arduino开发板制作电磁门锁

风筝

RFID（射频识别）是一种廉价且可容易实现的技术。它可以用于许多应用场合中，例如访问控制、安全、资产跟踪、人员跟踪等。在酒店、办公室以及许多其他地方，RFID门锁系统非常常见，将RFID卡靠近RFID读卡器，一秒钟后，门就会打开。

在之前的文章中，我们制作了一个简单的RFID门锁，这次我们使用了一个真正的电磁门锁，并通过RFID和Arduino对其进行控制。本文中，霍尔效应传感器和磁铁用于检测门的移动。霍尔效应传感器放置在门框上，磁铁将放置在门本身上。当霍尔效应传感器和磁体彼此靠近时，霍尔效应传感器将处于低电平状态，门保持关闭状态；当传感器和此帖离得远时，则意味着门已打开并且霍尔传感器处于高电平状态。我们将使用此霍尔效应机制自动锁定和解锁门。

所需的组件

●    Arduino Uno开发板

●    RFID-RC522模块

●    12v电磁锁

●    继电器模块

●    霍尔效应传感器

●    10kΩ电阻

●    蜂鸣器

电磁锁

电磁锁在电子机械锁机构上起作用。这种类型的锁具有一个带有倾斜切口的嵌条和一个良好的安装支架。接通电源后，DC会产生磁场，该磁场会使锁芯在内部移动并使门保持在解锁位置。锁芯将保持其位置，直到断电为止。断开电源后，锁芯会向外移动并锁定门。在锁定状态下，它不使用任何电源。要驱动电磁锁，您需要一个可提供12V @ 500mA的电源。

电路连接图

下面给出了使用Arduino的电磁门锁的电路图。

蜂鸣器的正极引脚连接到Arduino的数字引脚4，而GND引脚连接到Arduino的接地引脚。霍尔效应传感器的VCC和OUT引脚之间使用10K电阻。电磁锁通过继电器模块连接到Arduino。

根据电路图将所有组件焊接完毕后，如下图所示：

代码说明

该Arduino电磁锁的完整代码在文档末尾给出。在这里，我们将逐行解释该代码以便更好地理解。

首先包含所有必需的库。本文中，需要两个库，一个用于Arduino和RFID之间的SPI通信，另一个用于RFID模块。这两个库都可以从下面给出的链接下载：

1.  SPI.h

2.  MFRC522.h

定义蜂鸣器、电磁锁和RFID模块使用的引脚：

1. int Buzzer = 4;
   
2. const int LockPin = 2;
   
3. #define SS_PIN 10
   
4. #define RST_PIN 9

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然后将电磁锁引脚和蜂鸣器引脚定义为输出，并将霍尔效应传感器引脚定义为输入，然后并启动SPI通信。

1. pinMode(LockPin, OUTPUT);
   
2. pinMode(Buzzer, OUTPUT);
   
3. pinMode(hall_sensor, INPUT);
   
4. SPI.begin();      // Initiate  SPI bus     
   
5. mfrc522.PCD_Init();   // Initiate MFRC522​

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在void loop()函数中，读取霍尔传感器的值，当该值变低电平时，关闭门。

1. state = digitalRead(hall_sensor);
   
2.   Serial.print(state);
   
3.   delay(3000);
   
4.   if(state==LOW){
   
5.    digitalWrite(LockPin, LOW);
   
6.    Serial.print("Door Closed");
   
7.    digitalWrite(Buzzer, HIGH);
   
8.    delay(2000);
   
9.    digitalWrite(Buzzer, LOW);}

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在void loop()函数中，检查是否存在新的RFID卡，如果存在新的卡，则它将检查卡的UID。对于有效的卡，它将打开锁；否则，将打印显示“You are not authorized。”

1. if ( ! mfrc522.PICC_IsNewCardPresent())
   
2.   {
   
3.     return;
   
4.   }
   
5.   // Select one of the cards
   
6.   if ( ! mfrc522.PICC_ReadCardSerial())
   
7.   {
   
8.     return;
   
9.   }
   
10.   //Show UID on serial monitor
    
11.   String content= "";
    
12.   byte letter;
    
13.   for (byte i = 0; i < mfrc522.uid.size; i++)
    
14.   {
    
15.      content.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " "));
    
16.      content.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX));
    
17.   }
    
18.   Serial.println();
    
19.   Serial.print("Message : ");
    
20.   content.toUpperCase();
    
21.   if (content.substring(1) == "60 4E 07 1E" ) //change here the UID of the card/cards that you want to give access
    
22.   {
    
23.     digitalWrite(LockPin, HIGH);
    
24.     Serial.print("Door Unlocked");
    
25.     digitalWrite(Buzzer, HIGH);
    
26.     delay(2000);
    
27.     digitalWrite(Buzzer, LOW);
    
28.   }
    
29.   else
    
30.   {
    
31.    Serial.println("You are not Authorised");
    
32.    digitalWrite(Buzzer, HIGH);
    
33.    delay(2000);
    
34.    digitalWrite(Buzzer, LOW);
    
35.   }
    
36. }

复制代码

测试RFID电磁锁

准备好代码和硬件后，就可以开始测试电磁门锁。我们已将所有组件焊接在面包板上，以便可以轻松地将其安装在门上。因此要进行测试，请将面包板安装在门框上，并在门上安装磁铁，以便可以检测到门的运动。下图显示了如何将磁铁和霍尔传感器固定在门上。

现在，扫描您的授权RFID卡以打开门锁。电磁门锁将保持打开状态，直到霍尔效应传感器的输出为高电平。现在，当门在关闭时再次到达霍尔传感器附近时，由于磁场（由门上安装的磁铁产生），霍尔效应传感器的状态将变为低电平，并且锁将再次关闭。

您可以使用延迟函数来代替霍尔效应传感器，使得门在规定的时间内保持打开状态。

代码

以下是本篇文章使用的完整代码： main.rar (919 Bytes, 下载次数: 80)

2020-1-25 10:02 上传

点击文件名下载附件

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为什么提示卡无法授权