构建一个简单的RFID门锁

　　RFID（射频识别）是一种廉价且易于使用的技术。它可用于许多应用，如访问控制、安全、资产跟踪、人员跟踪等。您已经在酒店、办公室和许多其他只需将卡放在 RFID 读卡器附近的地方看到了RFID 门锁系统一秒钟，门就会打开。

　　这里使用霍尔效应传感器和磁铁来检测门的运动。霍尔效应传感器将放置在门框上，而磁铁则放置在门本身上。霍尔传感器和磁铁靠近时，霍尔传感器处于低电平状态，门保持关闭状态；传感器和磁铁不关闭时，门打开，霍尔传感器处于高电平状态。我们将使用这种霍尔效应机制来自动锁定和解锁门。

　　所需组件

　　阿杜诺

　　RFID-RC522模块

　　12v电磁锁

　　继电器模块

　　霍尔效应传感器

　　10kΩ电阻

　　蜂鸣器

　　电磁锁

　　电磁锁在电子机械锁定机构上工作。这种类型的锁有一个带有倾斜切口的嵌条和一个良好的安装支架。通电时，直流电会产生磁场，将塞子移入内部并使门保持在解锁位置。弹头将保持其位置，直到断电。当电源断开时，蛞蝓移动到外面并锁上门。它在锁定状态下不使用任何电源。要驱动电磁锁，您需要一个可以提供 12V @ 500mA 的电源。

　　电路原理图

　　下面给出了使用 Arduino 的电磁门锁电路图。

　　下表给出了Arduino 和 RFID之间的连接。蜂鸣器的正极接Arduino的数字引脚4，GND引脚接Arduino的接地引脚。霍尔效应传感器的 VCC 和 OUT 引脚之间使用了一个 10K 电阻。电磁锁通过继电器模块连接到 Arduino。

　　根据电路图焊接完穿孔板上的所有元件后，如下图所示：

　　代码说明

　　文档末尾提供了此Arduino 电磁锁的完整代码。在这里，我们将逐步解释此代码，以便更好地理解。

　　通过包含所有必需的库来启动代码。这里只需要两个库，一个用于 Arduino 和 RFID 之间的 SPI 通信，第二个用于 RFID 模块。这两个库都可以从下面给出的链接下载：

　　现在定义蜂鸣器、电磁锁和 RFID 模块的引脚

 

int 蜂鸣器 = 4;
常量 int LockPin = 2;
#define SS_PIN 10
#define RST_PIN 9

 

然后将 Lock 引脚和 Buzzer 引脚定义为输出，将霍尔效应传感器引脚定义为输入并启动 SPI 通信。

 

pinMode（LockPin，输出）；
pinMode（蜂鸣器，输出）；
pinMode（hall_sensor，输入）；
SPI.开始（）；// 启动 SPI 总线     
mfrc522.PCD_Init(); // 启动 MFRC522​

 

在void loop内，读取霍尔传感器值，当它变低时，关上门。

 

state = digitalRead（hall_sensor）；
  串行打印（状态）；
  延迟（3000）；
  如果（状态==低）{
   数字写入（锁销，低）；
   Serial.print("门已关闭");
   数字写入（蜂鸣器，高）；
   延迟（2000）；
   数字写入（蜂鸣器，低）；}

 

在void loop函数内部，它将检查是否存在新的 RFID 卡，如果存在新卡，则会检查卡的 UID。对于有效的卡，它将打开锁；否则，它将打印'您未获得授权。' 完整的工作显示在最后给出的视频中。

 

如果（！mfrc522.PICC_IsNewCardPresent（））
  {
    返回;
  }
  // 选择一张卡片
  如果（！mfrc522.PICC_ReadCardSerial（））
  {
    返回;
  }
  //在串口监视器上显示 UID
  字符串内容=“”；
  字节字母；
  对于（字节 i = 0；i < mfrc522.uid.size；i++）
  {
     content.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " "));
     content.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX));
  }
  序列号.println();
  Serial.print("消息：");
  content.toUpperCase();
  if (content.substring(1) == "60 4E 07 1E" ) //在此处更改您要授予访问权限的卡的 UID
  {
    数字写入（锁销，高）；
    Serial.print("门开锁");
    数字写入（蜂鸣器，高）；
    延迟（2000）；
    数字写入（蜂鸣器，低）；
  }
  别的
  {
   Serial.println("你没有被授权");
   数字写入（蜂鸣器，高）；
   延迟（2000）；
   数字写入（蜂鸣器，低）；
  }
}

 

　　测试 RFID 电磁锁

　　准备好代码和硬件后，您可以开始测试电磁门锁项目。在这里，我们焊接了穿孔板上的所有组件，以便可以轻松地将其安装在门上。

　　因此，要对其进行测试，请将穿孔板安装在门框上，并将磁铁安装在门上，以便检测门的运动。下图显示了磁铁和霍尔传感器是如何固定在门上的。

　　现在扫描您授权的 RFID 卡以打开门锁。电磁门锁将保持打开状态，直到霍尔效应传感器输出为高。现在当门在关闭时再次靠近霍尔传感器时，霍尔效应传感器状态将由于磁场（由附在门上的磁铁产生）而变为低电平，并且锁将再次关闭。

　　不使用霍尔效应传感器，您可以引入延迟以在定义的时间内保持门打开。
#include
#include
int hall_sensor = 3;
int 状态，锁定读取；
int 蜂鸣器 = 4;
常量 int LockPin = 2;
#define SS_PIN 10
#define RST_PIN 9
MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN); // 创建 MFRC522 实例。
无效设置（） 
{
  序列.开始（9600）；// 发起串行通信
  pinMode(LockPin, OUTPUT);
  pinMode（蜂鸣器，输出）；
  pinMode（hall_sensor，输入）；
  SPI.开始（）；// 启动 SPI 总线
  mfrc522.PCD_Init(); // 启动 MFRC522
  //Serial.println("将您的卡近似于读卡器...");
  // Serial.println();
  数字写入（锁销，低）；
}
无效 readsensor()
{
 lockread = digitalRead(LockPin);
 state = digitalRead（hall_sensor）；
 //Serial.print(lockread);
 //Serial.print(state);
 // 延迟（2000）； 
}
无效循环（） 
{
  读取传感器（）；
  传感器（）; 
  // 寻找新卡片
  if ( !mfrc522.PICC_IsNewCardPresent()) 
  {
    return;
  }
  // 选择一张卡片
  if ( !mfrc522.PICC_ReadCardSerial()) 
  {
    return;
  }
  //在串口监视器上显示 UID 
  String content= "";
  字节字母；
  对于（字节 i = 0；i < mfrc522.uid.size；i++） 
  {    
     content.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " "));
     content.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX));
  }
  //Serial.println();
  //Serial.print("消息：");
  content.toUpperCase();
  if (content.substring(1) == "60 4E 07 1E" ) //在此处更改您要授予访问权限的卡的 UID
  {   
    digitalWrite(LockPin, HIGH);
    Serial.print("门开锁");
    数字写入（蜂鸣器，高）；
    延迟（2000）；
    数字写入（蜂鸣器，低）；
    传感器（）;
    }
  else
  {
   Serial.println("你没有被授权"); 

   延迟（2000）；
   数字写入（蜂鸣器，低）；
  } 
}
无效传感器（）
{
 读取传感器（）；
 if (lockread == HIGH){  
      readsensor();
      if(state==LOW){
      digitalWrite(LockPin, LOW);
      Serial.print("门已关闭");
      数字写入（蜂鸣器，高）；
      延迟（2000）；
      数字写入（蜂鸣器，低）；
    }
  } 
 }