RFID Systém s LCD displejem, bzučákem a servomotorem

Tento projekt ukazuje, jak vytvořit jednoduchý přístupový systém pomocí RFID čtečky, LCD displeje, bzučáku a servomotoru. Systém umožňuje kontrolu přístupu pomocí RFID tagů – při správném tagu se servo otočí, zobrazí se zpráva, a systém se resetuje. Při špatném tagu bzučák vydá zvuk a zobrazí se zamítnutí přístupu.

Jak to funguje?

• Naskenování RFID tagu
  RFID čtečka detekuje blízký tag a přečte jeho unikátní ID (UID). Tento UID se porovnává s předem uloženým správným UID v kódu.
• Vyhodnocení tagu
  • Pokud UID odpovídá správnému tagu:
    • Na LCD se zobrazí "Přístup povolen".
    • Servo motor se otočí na 25°.
    • Po 10 sekundách se Arduino resetuje.
  • Pokud UID neodpovídá:
    • Na LCD se zobrazí "Přístup zamítnut".
    • Bzučák vydá zvuk.
    • Po 3 sekundách se systém resetuje.
  • LCD displej
    LCD displej informuje o aktuálním stavu systému, například výzvu "Naskenuj RFID", nebo zobrazuje UID tagu.
  • Bzučák
    Při chybném tagu zazní tři pípnutí.

Co potřebuji?

• Arduino Uno R3 (může být i klon)
• RFID modul RC522
• Servomotor (SG90)
• Bzučák (Může být aktivní i pasivní)
• RFID Karta / tag
• I2C LCD displej (16x2)
• Dráty

Zapojení: (schéma):

Knihovny:

1. Otevři Arduino IDE
   • Spusť Arduino IDE na svém počítači.
2. Otevři Správce knihoven
   • Klikni na Nástroje -> Správce knihoven
   • Nebo použij klávesovou zkratku Ctrl + Shift + I.
3. Vyhledej požadovanou knihovnu
   • Do pole napiš název knihovny.

Pro RFID-RC522:

• Do pole napiš MFRC522.
• Ve výsledcích vyber knihovnu MFRC522.
• A stáhni.

Pro I2C LCD displej:

• Do pole napiš LiquidCrystal_I2C.
• Ve výsledcích vyber knihovnu LiquidCrystal_I2C.
• A stáhni.

Kód pro Arduino:

#include <Wire.h>            // Knihovna pro I2C komunikaci
#include <LiquidCrystal_I2C.h> // Knihovna pro I2C displej
#include <SPI.h>             // Knihovna pro SPI komunikaci
#include <MFRC522.h>         // Knihovna pro RFID čtečku MFRC522
#include <Servo.h>           // Knihovna pro Servo motor

#define BUZZER_PIN 4        // Pin pro bzučák
#define SS_PIN 10           // Pin pro slave select (SS)
#define RST_PIN 9           // Pin pro reset (RST)
#define SERVO_PIN 6         // Pin pro Servo

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN);
Servo myServo;

byte correctUID[] = {0xC3, 0xDB, 0x3B, 0x14};

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  lcd.init();
  lcd.backlight();
  SPI.begin();
  rfid.PCD_Init();
  pinMode(BUZZER_PIN, OUTPUT);
  myServo.attach(SERVO_PIN);

  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("Naskenuj RFID");
}

void loop() {
  if (rfid.PICC_IsNewCardPresent() & rfid.PICC_ReadCardSerial()) {
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0, 0);
    lcd.print("UID: ");

    byte uid[rfid.uid.size];
    for (byte i = 0; i < rfid.uid.size; i++) {
      uid[i] = rfid.uid.uidByte[i];
      lcd.print(uid[i], HEX);
      lcd.print(" ");
    }

    if (jeSpravnyTag(uid)) {
      lcd.clear();
      lcd.print("Pristup povolen");
      digitalWrite(BUZZER_PIN, HIGH);
      delay(100);
      digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW);
      myServo.write(25);
      delay(10000);
      asm volatile ("jmp 0");
    } else {
      lcd.clear();
      lcd.print("Pristup zamitnut");
      zapipBuzzerChyba();
      delay(3000);
      asm volatile ("jmp 0");
    }

    rfid.PICC_HaltA();
    rfid.PCD_StopCrypto1();
  }
}

bool jeSpravnyTag(byte* uid) {
  for (byte i = 0; i < 4; i++) {
    if (uid[i] != correctUID[i]) {
      return false;
    }
  }
  return true;
}

void zapipBuzzerChyba() {
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    digitalWrite(BUZZER_PIN, HIGH);
    delay(200);
    digitalWrite(BUZZER_PIN, LOW);
    delay(200);
  }
}

Vysvětlení kódu:

• Čtení RFID tagu
  Funkce rfid.PICC_IsNewCardPresent() detekuje nový RFID tag a rfid.PICC_ReadCardSerial() načte jeho UID.
• Porovnání UID
  Funkce jeSpravnyTag kontroluje, zda načtený UID odpovídá uloženému správnému UID (correctUID).
• Výstup na LCD displej
  • Správný tag: Zobrazení "Přístup povolen" a otočení serva.
  • Špatný tag: Zobrazení "Přístup zamítnut" a pípání bzučáku.
• Servo
  Servo se po správném tagu otočí na 90°, což lze využít například k odemčení dveří.
• Reset systému
  Po 10 sekundách u správného tagu, nebo po 3 sekundách u špatného tagu, se Arduino resetuje pomocí instrukce asm volatile ("jmp 0").

Změna uloženého RFID tagu:

• Připoj Arduino k počítači a otevři Serial Monitor.
• Načti nový RFID tag. V konzoli Serial Monitoru se zobrazí UID tagu ve formátu hexadecimálních hodnot (například C3 DB 3B 14).
  Uprav kód
  V kódu najdi tuto část:
  byte correctUID[] = {0xC3, 0xDB, 0x3B, 0x14};
  Nahraď hodnoty UID hodnotami nového tagu.
  Například:
  byte correctUID[] = {0xA1, 0xB2, 0xC3, 0xD4};
  Tím bude nový tag uložen jako správný.