Σύστημα Ελέγχου Πρόσβασης - Ασφαλείας με RFID RC522 (RFID Access Control Security System)

Το σύστημα ελέγχου πρόσβασης χρησιμοποιεί την τεχνολογία RFID και συγκεκριμένα το RC522, για την ανάγνωση κωδικών πρόσβασης από κάρτες ή tags.

Μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε για την ελεγχόμενη πρόσβαση σε κάποιο χώρο σε συνδυασμό με το relay module και μαγνητική κλειδαριά για το άνοιγμα κάποιας πόρτας ή σε κάποιο σύστημα συναγερμού για την ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση. 

Υλικά
Arduino UNO R3
RFID - RC522 reader
Buzzer
Relay module
Αντίσταση 10ΚΩ
Push button

RFID - RC522 module kit

Specifications:

• Working current：13—26mA/ DC 3.3V
• Standby current：10-13mA/DC 3.3V
• sleeping current：<80uA
• peak current：<30mA
• Working frequency：13.56MHz
• Card reading distance ：0～60mm
• Protocol：SPI
• data communication speed：Maximum 10Mbit/s
• Dimension：40mm×60mm
• Working temperature：-20—80 degree
• Storage temperature：-40—85 degree
• Humidity：relevant humidity 5%—95%

To pinout του RC522, φαίνεται στο παρακάτω σχεδιάγραμμα:

Δοκιμή του συστήματος σε breadboard

Αισθητήρας Μέτρησης Απόστασης με Υπερήχους

Για την υλοποίηση του παραπάνω σχεδίου χρησιμοποιήθηκαν:

-Arduino Uno R3

-HC-SR04 Αισθητήρας υπερήχων (πομποδέκτης) για τη μέτρηση της απόστασης

-ISD1820 Voice recording module 

-Οθόνη LCD 1602 για την προβολή της απόστασης του εμποδίου από τον αισθητήρα

-Μεγάφωνο 8Ω 1/2 W

Λειτουργία

Η ακρίβεια μέτρησης του αισθητήρα, σύμφωνα με τις προδιαγραφές είναι από 2 - 400cm με ακρίβεια 0,3 cm.

Όταν η απόσταση του αισθητήρα μειωθεί κάτω από το όριο των 20 cm (δύναται να τροποποιηθεί), ενεργοποιείται αυτόματα η αναπαραγωγή του προηχογραφημένου φωνητικού προειδοποιητικού μηνύματος, στο ISD1820 module.

Δημιουργία DTMF Tones

Τηλεχειρισμός Συσκευών μέσω Τηλεφώνου με DTMF

Ασύρματη Μονάδα Ελέγχου Αισθητήρα (Wirelles Sensor Control Unit) Συστήματος Ασφαλείας

Ασύρματο Τερματικό Ελέγχου (Wireless Terminal) Συστήματος Ασφαλείας

Ασύρματη Περιφερειακή Μονάδα Ελέγχου (Wireless Peripheral Control Unit) Συστήματος Ασφαλείας

Κεντρική Μονάδα Ελέγχου – Πίνακας Ελέγχου (Main Control Unit MCU - Control Panel) Συστήματος Ασφαλείας

Περιγραφή

Το σύστημα βασίζεται στην πλατφόρμα ανάπτυξης εφαρμογών ανοιχτού κώδικα Arduino και συγκεκριμένα το Arduino mega 2560, με 16 αναλογικές εισόδους, 54 ψηφιακές εισόδους – εξόδους και 256ΚΒ flash memory.

Tον εγκέφαλο του συστήματος αποτελεί ο μικροελεγκτής ATmega2560 της Atmel AVR και η γλώσσα προγραμματισμού είναι η Wiring C.

Περιφερειακές Συσκευές

GSM module SIM900

LCD 1602

NRF24L01 2.4GHz RF module

4 Ch Relay module

Λοιπά Εξαρτήματα
Led
Jumper cables
Piezo speaker – buzzer
Τροφοδοτικά
Power bank

Σύστημα Ασφαλείας

To ολοκληρωμένο σύστημα ασφαλείας , έχει σχεδιαστεί και δοκιμαστεί τμηματικά σε breadboard με αφορμή αρχικά την κατασκευή ενός συστήματος ελέγχου πρόσβασης και ασφαλείας στους χώρους και διαμερίσματα μίας ιδιόκτητης 4όροφης οικοδομής.

Σίγουρα είναι πολύ υποδεέστερο ενός συστήματος ασφαλείας του εμπορίου, αλλά η τιμή κατασκευής του είναι πολύ χαμηλότερη, είναι εύκολο στην κατασκευή του, περιλαμβάνει λειτουργίες, όπως η αποστολή μηνυμάτων, χρήση ασύρματων αισθητήρων, τηλεχειρισμός κλπ που σε συστήματα του εμπορίου χρεώνονται ακριβά και είναι πρόσθετα, είναι απλό στη χρήση και το βασικό ότι μπορούμε να το προσαρμόσουμε στις ανάγκες μας . 

Επίσης μπορούμε να βρούμε εύκολα και να παραγγείλουμε τα υλικά από το internet.

(e-bay, alliexpress, banggood κλπ).

Μειονέκτημα ότι ο προγραμματισμός και η παραμετροποίησή του γίνεται με κώδικα μέσω Η/Υ και δεν είναι δυνατόν να γίνει από ένα απλό χρήστη.

Περιγραφή 

Το σύστημα ασφαλείας αποτελείται από τα παρακάτω κύρια μέρη:

α. Κεντρική Μονάδα Ελέγχου – Πίνακας ελέγχου (Main Control Unit MCU- Control Panel)

β. Ασύρματα Τερματικά (WirelessTerminals) 

γ. Ασύρματες Περιφερειακές Μονάδες Ελέγχου (Wireless Peripheral Control Units)

δ. Ασύρματες Μονάδες Ελέγχου Αισθητήρων (Wireless Sensor Control Units)   

Στις παραπάνω μονάδες μπορούν να συνδεθούν διάφοροι αισθητήρες ασφαλείας του εμπορίου ή και αυτοσχέδιοι, ψηφιακοί ή αναλογικοί (PIR sensors, μαγνητικές επαφές, tilt sensors, αισθητήρες καπνού – αερίου, δέσμες υπερύθρων κλπ) καθώς και λοιποί αισθητήρες που παρέχουν διάφορες πληροφορίες ή δεδομένα, όπως θερμοκρασίας, υγρασίας, επιτηρητές τάσης κλπ.

Χαρακτηριστικά

-Σύνδεση ενσύρματων αισθητήρων 

-Σύνδεση ασύρματων ψηφιακών αισθητήρων με τη χρήση RF modules, στη συχνότητα 2.4GHz στην ISM band.

-Δυνατότητα δημιουργίας δικτύου αισθητήρων.

-Τροφοδοσία από το ηλεκτρικό δίκτυο με σταθεροποιημένο τροφοδοτικό και με μπαταρία λιθίου για αυτόνομη λειτουργία σε περίπτωση διακοπής ρεύματος 

-Απεικόνιση συναγερμού, κατάστασης αισθητήρων και συστήματος περιγραφικά σε LCD οθόνη.

-Ηχητική ενημέρωση συμβάντος

-Οπτική ενημέρωση κατάστασης τροφοδοσίας και ενεργοποίηση αισθητήρα με LED.

-Αποστολή SMS μηνυμάτων με το ενσωματωμένο GSM module στο κινητό μας για πληροφόρηση της κατάστασης του συστήματος , συμβάντος , κατάσταση αισθητήρων, δεδομένα κλπ, ανάλογα με τον προγραμματισμό.

-Προγραμματισμός και παραμετροποίηση συστήματος μέσω Η/Υ (USB θύρα)

-Δυνατότητα τηλεχειρισμού συστήματος με αποστολή μηνυμάτων SMS από το κινητό μας ή ακόμα και διάφορων ηλεκτρικών συσκευών που μπορούμε να συνδέσουμε στο relay module.

Πρόσθετες λειτουργίες (προσεχώς)

-Δυνατότητα ελέγχου συστήματος και αισθητήρων μέσω internet, με τη χρήση Ethernet shield . 

- Σύνδεση αισθητήρων ασφαλείας, ασύρματα, σε πολύ μεγάλες αποστάσεις (πολλών χιλιομέτρων) , σε απομακρυσμένες περιοχές , με τη χρήση φορητών πομποδεκτών PMR ή V-U handheld transceivers, με DTMF tones. Απαιτείται και DTMF decoder MT8870.

-Δυνατότητα φωνητικής ενημέρωσης ή φωνητικών μηνυμάτων με τη χρήση voice recorder module.

-Χρήση RFID για την όπλιση - αφόπλιση

Ψηφιακό Θερμόμετρο με DS18B20 probe