UCL-IIoT-Strongbox mit RFID und LCD-Bildschirm (Nodered, MySQL) - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Arduino-Projekt mit RFID-Scanner und LCD

Einführung

Zum Abschluss unseres Kurses mit Mikrocontrollern, genauer gesagt dem Arduino Mega, den wir verwendet haben. Wir wurden damit beauftragt, ein Projekt zu entwickeln, das unseren Arduino Mega enthält, ansonsten liegt es an uns, zu entscheiden, was wir damit machen. Da wir für dieses Projekt noch nicht so viel Zeit hatten, haben wir uns für einen RFID-Scanner entschieden. Dies wurde bereits millionenfach gemacht, daher haben wir uns entschieden, ein LCD-Display hinzuzufügen. Was dieses Projekt etwas einzigartiger macht. Obwohl dies auch schon früher gemacht wurde, haben wir beschlossen, dass es trotzdem Spaß machen würde.

Arduino-Projekt mit Datenprotokollierung Wir haben uns entschieden, von unserem vorherigen Projekt fortzufahren, nur dass wir diesmal Datenprotokollierung hinzufügen. Da die Zeit knapp ist, haben wir uns entschieden, das gleiche Projekt wie beim letzten Mal zu nutzen – so können wir uns auf das Datalogging als Teil unseres neuen Studiengangs Industrie 4.0 konzentrieren. In diesem Projekt verwenden wir Node-red, eine Möglichkeit, Daten von einem Gerät zu sammeln und auf einem Webserver darauf zuzugreifen. Diese Möglichkeit, alles mit einem Cloud-Server zu verbinden, ist ein wesentlicher Bestandteil von Industrie 4.0.

Beschreibung

Als erstes haben wir überprüft, ob wir alle notwendigen Komponenten hatten, um dies zu verwirklichen, zum Glück haben wir das getan. Wir haben beschlossen, dass es sich nicht um ein Türschloss handelt, wie Sie es traditionell tun würden, sondern um ein Schloss für einen Tresor oder einen Safe, wenn Sie so wollen. Dazu haben wir eine Holzkiste gemacht, dies wurde mit einem Laserschneider gemacht. Wir haben Löcher gebohrt und ausgeschnitten, damit die Komponenten hineinpassen, auf diese Weise sah es realistischer aus und es war viel einfacher, alle unsere Drähte und dergleichen zu verwalten. Nachdem wir die Box fertig gemacht hatten, steckten wir einfach alle unsere Hardware und Kabel ein, einfach Plug and Play im Grunde. Da wir es vorher schon getestet und angeschlossen hatten. Wenn alles angeschlossen und eingerichtet ist, müssen Sie nur noch einen Hauptschlüssel bereithalten. Dies geschieht mit den Standardchips, die Sie mit Ihrem RFID-Scanner erhalten, Sie laden einfach das Programm und es fordert Sie auf, einen Hauptschlüssel zu erstellen. Wenn Sie dies getan haben, können Sie den Zugriff auf andere Schlüssel gewähren. Wenn Sie alle Schlüssel haben, die Sie auf Ihren Tresor zugreifen möchten, besteht die Einrichtung einfach mit dem Hauptschlüssel. Wenn Sie nun Ihren Schlüssel scannen, sehen Sie auf dem LCD-Display, ob Sie Zugang haben oder nicht. Wenn Sie keine Schlüssel gescannt haben, zeigt das LCD den Text „Scan ID KEY“an. Wenn Sie einen Schlüssel scannen und keinen Zugriff haben, wird "Zugriff verweigert" angezeigt, oder wenn Sie Zugriff haben, wird "Zugriff gewährt" angezeigt. Dies ist sehr einfach und Sie können jederzeit etwas anderes in den Code schreiben, wenn Sie dies wünschen.

Hier sind die folgenden Komponenten, die wir in unserem Projekt verwendet haben:

• RFID-Scanner (3,3 V)
• LCD-Bildschirm 16x2 (5 V)
• Arduino Mega 2560 R3
• 12 V DC-Magnetventil
• 1x blaue LED
• 1x rote LED
• 1x Grüne LED

Schritt 1: Fritzing-Diagramm

Hier ist ein Diagramm zum Verbinden der Komponenten in unserem Projekt

Schritt 2: Der Code

Hier der Code für das Projekt:

Wenn Sie Probleme beim Scannen Ihres ID-Schlüssels haben;

Wenn Sie Probleme beim Scannen Ihrer Schlüssel haben, kann dies daran liegen, dass Ihr EEPROM voll ist. Dies bedeutet, dass Sie keine freien Bits mehr für Ihre ID-Schlüssel haben. Dieses Problem sollte nur auftreten, wenn Sie Ihr EEPROM schon einmal verwendet haben. In unserem Code haben wir einen Schritt zum Löschen des EEPROMs, aber leider funktioniert es nicht wie beabsichtigt. Daher müssen Sie den Standard-EEPROM-Reset von Arduino verwenden, der sich in den Standardbibliotheken befindet.

Da wir Nodered verwenden, haben wir einige serial.print im Code auskommentiert. Dies hat keine Auswirkungen auf das Projekt, funktioniert jedoch nicht mit Nodered.

Schritt 3: Vorschau des Projekts

Hier sehen Sie, wie Sie das Tag hinzufügen und entfernen

Einer der Tags ist der Master-Schlüssel, mit dem Sie ändern können, wie viele Tags Sie auf den Tresor zugreifen möchten.

Entfernen Sie ein Tag auf die gleiche Weise, wie Sie ein Tag hinzufügen.

Schritt 4: Knoten-Rot

Der erste Schritt besteht darin, herauszufinden, wie Ihr Arduino mit Ihrem PC kommuniziert. In unserem Fall verwenden wir einfach unseren seriellen Port in unserem PC, um mit unserem Arduino zu kommunizieren.

Knotenrote Codierung

In Knoten-Rot können Sie einen seriellen Port-Block ziehen, in dem Sie die Baudrate usw. Ihrer Kommunikationseinstellungen definieren.

Von hier aus verknüpfen Sie Ihren Arduino-Port mit den Funktionen, die node-red ausführen soll. Sie ziehen eine Funktion, wo Sie die Funktionalität definieren. Wir haben zwei Funktionspfade, die wir verwenden; Die erste ist, dass wir den Nachrichtenfluss vom Arduino verzögern, sodass wir nur die RFID-Tags erhalten. Dann verwenden wir einen Schalter, um eine gewährte, verweigerte oder unbekannte Nachricht (Benachrichtigung) zu senden, da wir vordefiniert haben, welche Tags im Switch gewährt und verweigert werden. Wenn das Tag unbekannt ist, wird es abgelehnt und node-red sendet eine Benachrichtigung, dass es sich um ein unbekanntes Tag handelt.

Auf unserem anderen Weg senden wir die Daten vom RFID an unsere mySQL-Datenbank. Beachten Sie, dass Sie beim Zugriff auf Ihre mySQL-Datenbank vorsichtig sein müssen, da die Namen genau sein müssen und Sie keine Verbindung herstellen können.

Von hier aus senden wir die Informationen, die wir in unserer mySQL-Datenbank gespeichert haben und zeigen sie in einer Tabelle im knotenroten Dashboard an. Sie müssen nur die Tabellengröße und dergleichen mithilfe von HTML-Code definieren. Wir haben eine Update-Schaltfläche, damit Sie die neuesten Tags sehen können.

Schritt 5: MySQL-Datenbank

Wir verwenden WAMPserver, um unsere MySQL-Datenbank lokal zu hosten. Hier speichern wir unsere RFID-Tags und Zeitstempel, für die wir node-red verwenden, um die Informationen aus unserer Arduino- und MySQL-Datenbank zu vermitteln.

Das einzige, was Sie in mySQL tun müssen, ist eine Tabelle mit 2 Spalten zu definieren, eine für die ID und die andere für die Zeitstempel.

Wie wir die Informationen vom Arduino in node-red abrufen, wird im Abschnitt über node-red beschrieben.