Sistem de securitate PIN si RFID
Introducere
- Autor: Diaconita Elisa-Maria
- Grupa: 334CB
Proiectul este un sistem de acces inteligent care permite deblocarea unei încuietori prin două metode:
- Introducerea unui cod PIN pe un keypad
- Scanarea unui card RFID valid
Scopul proiectului este să creeze un sistem de acces sigur, personalizabil și ușor de extins.
Descriere generală
Hardware Design
Componente
| Nume | Cantitate | Link |
|---|---|---|
| Arduino Mega | 1 | Arduino Mega |
| Modul RFID RC522 | 1 | Modul RFID RC522 |
| Keypad 4×4 | 1 | Keypad 4x4 |
| Servo Motor | 1 | Servo Motor |
| LCD 16×2 + I2C | 1 | LCD 16x2 cu I2C |
| Breadboard | 1 | Breadboard |
Conexiuni esențiale
| Componentă | Pin Arduino MEGA | Motiv conectare |
|---|---|---|
| RFID-RC522 - SDA | 53 | Pin SPI pentru selecția dispozitivului RFID |
| RFID-RC522 - SCK | 52 | Pin SPI pentru semnalul de ceas (clock) |
| RFID-RC522 - MOSI | 51 | Pin SPI pentru transmisia datelor de la Arduino |
| RFID-RC522 - MISO | 50 | Pin SPI pentru recepția datelor spre Arduino |
| RFID-RC522 - RST | 49 | Reset hardware pentru modul RFID |
| RFID-RC522 - GND | GND | Împământare comună |
| RFID-RC522 - 3.3V | 3.3V | Alimentare modul RFID (funcționează la 3.3V) |
| Keypad - ROW1–4 | 33, 35, 37, 39 | Citire rânduri de la tastatură |
| Keypad - COL1–4 | 31, 29, 27, 25 | Citire coloane de la tastatură |
| LCD I2C - SDA | 20 | Comunicare I2C – date |
| LCD I2C - SCL | 21 | Comunicare I2C – ceas |
| LCD I2C - VCC | 5V | Alimentare pentru display |
| LCD I2C - GND | GND | Împământare comună |
| Servomotor - Signal | 9 | Semnal PWM pentru controlul poziției |
| Servomotor - VCC | 5V | Alimentare servo |
| Servomotor - GND | GND | Împământare comună |
Software Design
Mediu de dezvoltare
- Arduino IDE
Biblioteci folosite
- Wire.h – pentru comunicarea I2C între Arduino și LCD
- LiquidCrystal_I2C.h – pentru controlul afișajului LCD 16×2 cu interfață I2C
- MFRC522.h – pentru interacțiunea cu modulul RFID RC522
- Servo.h – pentru controlul servomotorului
- Keypad.h – pentru gestionarea tastaturii 4×4
Flow-ul programului
- Verificare UID RFID: cardurile sunt identificate pe baza unui cod unic (UID), care este comparat cu un UID predefinit.
- Introducere parolă: utilizatorul poate introduce un cod PIN de la tastatură. Caracterele introduse sunt mascate pe ecranul LCD.
- Verificare și autentificare: dacă UID-ul sau parola este corectă, accesul este permis, iar servomotorul deschide ușa.
- Afișare mesaje LCD: sistemul oferă feedback vizual pe LCD (e.g. „Access Granted”, „Incorrect Pass”, „Scan Card or Enter Password”).
setup() Inițializare componente hardware și comunicații Configurare LCD pentru afișaj Setare poziție servo inițială (ușă închisă)
void setup() {
Serial.begin(9600);
SPI.begin();
rfid.PCD_Init();
doorServo.attach(9);
doorServo.write(0);
lcd.begin(16, 2);
lcd.backlight();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Door Lock System");
delay(2000);
lcd.clear();
lcd.print("Scan Card or");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Enter Password");
}
loop() Citire date de la RFID Verificare UID Citire taste de la keypad și verificare parolă
void loop() {
if (rfid.PICC_IsNewCardPresent() && rfid.PICC_ReadCardSerial()) {
String uid = "";
for (byte i = 0; i < rfid.uid.size; i++) {
uid += String(rfid.uid.uidByte[i], HEX);
}
uid.toUpperCase();
Serial.print("Card UID: ");
Serial.println(uid);
if (uid == correctUID) {
openDoor();
} else {
lcd.clear();
lcd.print("Access Denied!");
delay(2000);
lcd.clear();
lcd.print("Scan Card or");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Enter Password");
}
rfid.PICC_HaltA();
}
Funcția openDoor() Deschide ușa dacă accesul este permis După 2 secunde închide ușa Reafișează ecranul de start
void openDoor() {
lcd.clear();
lcd.print("Access Granted!");
doorServo.write(90);
delay(2000);
doorServo.write(0);
lcd.clear();
lcd.print("Door Locked");
delay(1000);
lcd.clear();
lcd.print("Scan Card or");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Enter Password");
}
Rezultate obținute
- Sistemul permite autentificarea atât prin card RFID, cât și prin cod PIN introdus de la tastatură.
- LCD-ul 16×2 cu interfață I2C afișează corect mesajele de status pentru utilizator (ex: „Access Granted”, „Incorrect Password” etc.).
- Servomotorul reacționează rapid la autentificarea validă, simulând deschiderea unei uși.
- Sistemul revine automat în starea inițială după fiecare acces.
- Timpul de răspuns este mic (sub 1 secundă) pentru ambele metode de autentificare.
- Sistemul este funcțional și poate fi folosit ca prototip pentru aplicații de control acces reale.
Concluzii
Mi-a placut acest proiect pentru că a fost pentru prima dată când am avut ocazia să implementez un proiect în Arduino. Pe parcursul dezvoltării proiectului:
- am folosit protocoale de comunicație precum SPI (pentru RFID) și I2C (pentru LCD),
- am folosit tehnici de citire și validare a datelor de intrare (UID RFID, cod tastatură),
- am exersat generarea semnalelor PWM pentru controlul servomotorului.
Download
Arhiva contine: Codul sursă, schema electrică, imaginea proiectului proiect_pm_elisa.zip
