SafetyLock: ein Smart Lock mit Raspberry Pi (Fingerabdruck und RFID) - Gunook

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

Wollten Sie schon immer eine zugänglichere Möglichkeit, Ihr Haus zu sichern? Wenn ja, ist dies die Lösung für Sie!

Ich habe SafetyLock gemacht, dies ist ein Schloss, das mit Ihrem Fingerabdruck, einem RFID-Ausweis und sogar über eine Website geöffnet werden kann. Dank diesem Konzept wissen Sie immer, wer zu welcher Tageszeit Ihr Haus betreten hat, und sehen auch, wie oft an diesem Tag jemand vor Ihre Tür getreten ist.

Dies ist mein erstes Projekt in meinem Studienbereich: Multimedia- und Kommunikationstechnologie (MCT) bei Howest (Kortrijk, Belgien).

Schritt 1: Komponenten und Materialien

Für mein Projekt habe ich mehrere Teile verwendet, die ich unten auflisten werde. Ich füge auch die Excel-Datei mit allen entsprechenden Preisen der Komponenten sowie den Websites hinzu, von denen ich sie bestellt habe.

Komponenten:

• Raspberry Pi 3 Modell B+
• Raspberry Pi Netzteil
• Raspberry Pi T-Schuster
• Elektronisches Türschloss 25cm
• Elektronisches Türschloss 6mm
• Universeller AC-DC-Adapter
• Relaismodul Velleman
• PIR-Bewegungsmelder Velleman
• RFID-Modul - RC522
• RFID-Tag
• Optischer Fingerabdruckscanner
• Serieller USB-auf-TLL-Adapter
• Raspberry Pi Kameramodul V2
• LCD-Anzeige 16*2
• Steckbrücken (m bis f) und (m bis m)
• 10 Kohm Widerstände

Materialien:

• MDF-Holz 6mm
• Scharniere

Werkzeuge:

• Lötkolben
• Sekundenkleber
• Sah
• Sandpapier
• Laserschneider

In der Excel-Datei unten sehen Sie die komplette Preisliste.

Schritt 2: Zusammenbau der Hardware

Ich habe meine Schaltung nach meinem Fritzing-Schema aufgebaut, das ich gemacht habe. Ich habe das Schema unten hochgeladen. Die Schaltung verfügt über mehrere Sensoren und einen Aktuator, die zusammen arbeiten. Ich werde auflisten, welche verschiedenen Stromkreise es gibt, wie Sie diese anschließen müssen, die Sie im Schema finden können.

1. Es gibt einen PIR-Sensor, dieser Sensor erkennt die Bewegung vor der Tür.
2. Ein RFID-Lesegerät, das erkennt, ob der verwendete RFID-Tag das Haus betreten kann oder nicht.
3. Ein Fingerabdruckscanner, der genauso funktioniert wie der RFID-Leser, jedoch mit Fingerabdrücken.
4. Ein LCD-Bildschirm, der die IP der Website anzeigt und ob der Zugriff verweigert oder gewährt wurde.
5. Das Türschloss, das sich unter bestimmten Umständen öffnet und schließt.

Schritt 3: Datenbankmodell (mySQL)

Sie können mein ERD-Diagramm oben sehen, ich werde auch eine Dump-Datei verlinken, damit Sie die Datenbank für sich selbst importieren können.

Mit dieser Datenbank können Sie mehrere Dinge anzeigen wie:

• Wer hat die Tür geöffnet
• Benutzer mit Zugangsberechtigung
• Welche RFID-Tags sind mit dem System verknüpft
• Wie viele Fingerabdrücke werden gespeichert
• etc..

Wenn Sie diese Datenbank neu erstellen möchten, müssen Sie einen neuen Benutzer erstellen, damit Sie sich mit Ihrem Raspberry Pi verbinden können.

Schritt 4: Verbindung mit dem Raspberry Pi

Zuerst müssen Sie MobaXterm herunterladen, es gibt eine kostenlose Version auf deren Website. Außerdem benötigen Sie Raspbian, das Sie hier herunterladen können.

Wenn Sie MobaXterm öffnen, müssen Sie auf „Sitzung“klicken. Wenn Sie das getan haben, müssen Sie die IP-Adresse des Pi unter 'Remote Host' eingeben. Anschließend können Sie einen frei wählbaren Benutzernamen eingeben. klicken Sie dann auf 'OK'.

Normalerweise wird nach all diesen Schritten automatisch eine Verbindung hergestellt. Dann müssen Sie Ihr Passwort eingeben und Sie sind verbunden.

Schritt 5: Software auf dem Raspberry Pi

Damit mein Code funktioniert (den ich unten verlinke), müssen Sie einige Pakete und Bibliotheken installieren. Als erstes müssen Sie Ihren Pi aktualisieren.

Aktualisieren Sie zunächst die Paketliste Ihres Systems, indem Sie den folgenden Befehl eingeben: sudo apt-get update

Aktualisieren Sie als Nächstes alle Ihre installierten Pakete mit dem folgenden Befehl auf ihre neuesten Versionen: sudo apt-get dist-upgrade

Nachdem Sie die Pakete installiert haben, müssen Sie einige Bibliotheken installieren:

• Flasche
• kolben_cors
• RPI. GPIO
• Terminzeit
• Einfädeln
• mfrc522
• Zeit
• pyfingerabdruck
• Teilprozess
• mysql
• SocketIO

Schritt 6: Einrichten eines Webservers auf Raspberry Pi

Gehen Sie zu Ihrer MobaXterm-Konsole.

Wir werden den Apache-Webserver installieren. Auf diese Weise können Sie die Website auf jedem mit Ihrem Netzwerk verbundenen Gerät öffnen.

Geben Sie den folgenden Befehl ein und drücken Sie die Eingabetaste: sudo apt-get install apache2

Gehen Sie nun in den Ordner: /var/www/html/

Hier können Sie alle Ihre Dateien von Ihrer Website platzieren und die Seite index.html wird geöffnet, wenn Sie zur IP Ihres Pi navigieren.

Achten Sie darauf, kein großes I in index.html einzugeben, da sonst die Indexseite nicht automatisch geöffnet wird.

Schritt 7: Software: Python

Ich habe mehrere Python-Skripte erstellt, ich werde meinen Github hier verlinken, damit Sie den Code selbst sehen können. Aber ich werde es schon ein bisschen erklären.

Ich habe einige Klassen für den PIR-Sensor und das LCD codiert. Ich habe Bibliotheken für den Fingerabdruckscanner und den RFID-Reader verwendet. Schließlich verwende ich nur eine Datei, um das gesamte Projekt zum Laufen zu bringen, diese heißt app.py. Auch in dieser Datei habe ich einige Routen codiert, damit ich Daten aus meiner Datenbank lesen und an ein Json-Objekt senden konnte, das ich dann in meinen Javascript-Dateien verwendet habe.

Schritt 8: Software: Website

Weil ich sehen wollte, wer wann das Schloss geöffnet hat, habe ich eine Website erstellt, die mir diese Daten zeigt. Über die Website können Sie das Schloss auch öffnen, ein Schließen ist nicht erforderlich, da es nach 7 Sekunden automatisch schließt.

Während der Pi hochfährt, wird mein Python-Skript ausgeführt. Dieser kümmert sich darum, dass die Daten auf der Website angezeigt werden und das Schloss geöffnet werden kann.

Die Website ist auch reaktionsschnell, sodass sie auf Mobilgeräten geöffnet werden kann, ohne Funktionen oder anderweitig zu verlieren.

Mein Code ist hier auf github zu finden.

Schritt 9: Aufbau des Gehäuses

Für meinen Fall baue ich ein kleines Haus mit einer Tür darin. Außerdem habe ich das Smartlock in die Frontplatte gesteckt. Dies hat es mir erleichtert, eine Schaltung in das Gehäuse zu integrieren. Alle Löcher für die Sensoren wurden mit einem Laser ausgeschnitten. Ich lege meine Datei, mit der ich sie lasergeschnitten habe, unten ab.

Ich habe auch Bilder eingestellt, auf denen Sie den Bauprozess des Gehäuses sehen können.

Für die Messungen habe ich unten auch eine Datei hochgeladen, in der Sie mein Schema sehen können, wie Sie es nachbilden könnten.

Schritt 10: Benutzerhandbuch

Hier finden Sie eine Kurzanleitung zur Funktionsweise des Projekts.

Hoffentlich ist Ihr Haus am Ende dieses Tutorials besser gesichert!

Vielen Dank fürs Lesen.