在生活中，家是我們最後也是最重要的歸依，原有的銅鎖，越來越不安全，而且攜帶一堆鑰匙更是不方便，許多智慧家居都已尋求更簡單、方便、快速的方式來保全我們最重要的家。如果我們能夠用創客神器來Arduino來保全我們最重要的家，透過RFID卡，當成一個開門的Key卡，那該有多好？所以本月我們要使用Arduino，透過簡單RFID Mifare卡，建立一個安全的門鎖開門利器。
主要材料：
| 電控鎖 | 模組 |
所需工具：
| 電腦 |
製作步驟：
第1步：
電控鎖
一般門禁系統進出入口大部份為門，而門閉合與開合的關鍵裝置則為鎖（如下圖所示），但是人力鎖閉合與開合的關鍵裝置需要透過人的開鎖行為來運作，以聯接門禁系統之辨識系統來閉合與開合，該『鎖』必須是電力裝置方能達到需求。
所以一般都是電力控制之電控鎖，方能在「開鎖裝置」（例如鑰匙、密碼、開鎖卡片，或是指紋、掌紋、視網膜或聲音等生物特徵）辨識並判斷使用者的身份正確後，啟動迴路通電（或斷電）至電控鎖開門。
第2步：
驅動MF RC522 RFID模塊
MF RC522 RFID模塊本身就可以讀取Mifare卡片的數據，我們依照下表進行電路連接，連接MF RC522 RFID模塊，進行電路組立。
（表1）RFID門禁管制接腳表：
第3步：
第4步：
電路組立之後，依照下表之RFID門禁管制機測試程序一進行程序攥寫的動作。
RFID門禁管制接腳表：
第5步：
RFID門禁管制機測試程式一(doorcontrol01)
#include <LiquidCrystal.h>
#include <SPI.h>
#include <RFID.h>
/* LiquidCrystal display with:
LiquidCrystal(rs, enable, d4, d5, d6, d7)
LiquidCrystal(rs, rw, enable, d4, d5, d6, d7)
LiquidCrystal(rs, enable, d0, d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7)
LiquidCrystal(rs, rw, enable, d0, d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7)
R/W Pin Read = LOW / Write = HIGH // if No Pin connect RW , please leave R/W Pin for Low State
Parameters
*/
LiquidCrystal lcd(8,9,10,38,40,42,44); //ok
RFID rfid(53,5); //this is used for Arduino Mega 2560
//RFID rfid(10,5); //this is used for Arduino UNO
void setup()
{
n(9600);
tln(“RFID Mifare Read");
n();
();
// PinMode(11,OUTPUT);
// digitalWrite(11,LOW);
n(20, 4);
// 設定 LCD 的行列數目 (4 x 20)
ursor(0,0);
// 列印 “Hello World" 訊息到 LCD 上
t(“RFID Mifare Read");
}
void loop()
{
// 將遊標設到 column 0, line 1
// (注意: line 1 是第二行(row)，因為是從 0 開始數起):
tln(millis()/1000);
delay(200);
if (rd()) { //找尋卡片
if (CardSerial()) { //取得卡片的ID+CRC校驗碼
//第0~3個byte:卡片ID
tln(" “);
t(“RFID Card Number is : “);
t(um[0],HEX);
t(" , “);
t(um[1],HEX);
t(" , “);
t(um[2],HEX);
t(" , “);
tln(um[3],HEX);
//第4個byte:CRC校驗位元
t(“CRC is : “);
tln(um[4],HEX);
ursor(2, 1);
t(um[0],HEX);
ursor(5, 1);
t(um[1],HEX);
ursor(8, 1);
t(um[2],HEX);
ursor(11, 1);
t(um[3],HEX);
}
}
(); //命令卡片進入休眠狀態
delay(500); //延時0.5秒
}
第6步：
RFID卡控制開鎖
我們已經可以正確讀取卡號號，我們加入繼電器模塊來控制外部電力裝置開關與否，主要是將電磁鎖（如圖1所示）的開門開關電路，參照（表1）所示，接至繼電器模塊的Com與NC兩接點，在正確讀取到適合卡號時，啟動繼電器模塊，使繼電器模塊的Com與NC兩接點短路，讓電磁鎖（如圖1所示）開門。
由於MF RC522 RFID模塊本身就可以讀取Mifare卡片的數據，我們依照表1進行電路連接，連接MF RC522 RFID模塊，讀者依照下表之RFID門禁管制機測試程序二進行程序攥寫的動作。
（表 3）RFID 門禁管制機測試程式二：
#include <LiquidCrystal.h>
#include <SPI.h>
#include <RFID.h>
#include <String.h>
#define openkeyPin 4
int debugmode = 0;
/* LiquidCrystal display with:
LiquidCrystal(rs, enable, d4, d5, d6, d7)
LiquidCrystal(rs, rw, enable, d4, d5, d6, d7)
LiquidCrystal(rs, enable, d0, d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7)
LiquidCrystal(rs, rw, enable, d0, d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7)
R/W Pin Read = LOW / Write = HIGH // if No Pin connect RW , please leave R/W Pin for Low State
Parameters
*/
LiquidCrystal lcd(8,9,10,38,40,42,44); //ok
RFID rfid(53,5); //this is used for Arduino Mega 2560
//RFID rfid(10,5); //this is used for Arduino UNO
String keyno1 = String(“6AE4E616″);
void setup()
{
n(9600);
tln(“RFID Mifare Read");
n();
();
pinMode(openkeyPin,OUTPUT);
digitalWrite(openkeyPin,LOW);
n(20, 4);
// 設定 LCD 的行列數目 (4 x 20)
ursor(0,0);
// 列印 “Hello World" 訊息到 LCD 上
t(“RFID Mifare Read");
}
void loop()
{
// 將遊標設到 column 0, line 1
// (注意: line 1 是第二行(row)，因為是從 0 開始數起):
if (rd()) { //找尋卡片
if (CardSerial()) { //取得卡片的ID+CRC校驗碼
//第0~3個byte:卡片ID
tln(" “);
t(“RFID Card Number is : “);
t(strzero(um[0],2,16));
t(“/");
t(um[0],HEX);
t(“/");
t(um[0],DEC);
t(" , “);
t(strzero(um[1],2,16));
t(“/");
t(um[1],HEX);
t(“/");
t(um[1],DEC);
t(" , “);
t(strzero(um[2],2,16));
t(“/");
t(um[1],HEX);
t(“/");
t(um[1],DEC);
t(" , “);
t(strzero(um[3],2,16));
t(“/");
t(um[0],HEX);
t(“/");
tln(um[0],DEC);
//第4個byte:CRC校驗位元
t(“CRC is : “);
t(strzero(um[4],2,16));
t(“/");
t(um[4],HEX);
t(“/");
tln(um[4],DEC);
ursor(2, 1);
t(strzero(um[0],2,16));
ursor(5, 1);
t(strzero(um[1],2,16));
ursor(8, 1);
t(strzero(um[2],2,16));
ursor(11, 1);
t(strzero(um[3],2,16));
ursor(4, 2);
t(getcardnumber(um[0],um[1],um[2],um[3]) );
}
}
(); //命令卡片進入休眠狀態
if (keyno1 == getcardnumber(um[0],um[1],um[2],um[3]))
{
digitalWrite(openkeyPin,HIGH);
ursor(0, 3);
t(“Access Granted:Open");
tln(“Access Granted:Door Open");
}
else
{
digitalWrite(openkeyPin,LOW);
ursor(0, 3);
t(“Access Denied:Closed");
tln(“Access Denied:Door Closed");
}
delay(500); //延時0.5秒
}
String getcardnumber(byte c1, byte c2, byte c3, byte c4)
{
String retstring = String(“");
at(strzero(c1,2,16));
at(strzero(c2,2,16));
at(strzero(c3,2,16));
at(strzero(c4,2,16));
return retstring;
}
String strzero(long num, int len, int base)
{
String retstring = String(“");
int ln = 1 ;
int i = 0 ;
char tmp[10] ;
long tmpnum = num ;
int tmpchr = 0 ;
char hexcode[]={‘0′,’1′,’2′,’3′,’4′,’5′,’6′,’7′,’8′,’9′,’A’,’B’,’C’,’D’,’E’,’F’} ;
while (ln <= len)
{
tmpchr = (int)(tmpnum % base) ;
tmp[ln-1] = hexcode[tmpchr] ;
ln++ ;
tmpnum = (long)(tmpnum/base) ;
/*
t(“tran :(“);
t(ln);
t(“)/(“);
t(hexcode[tmpchr] );
t(“)/(“);
t(tmpchr);
tln(“)");
*/
}
for (i = len-1; i >= 0 ; i –)
{
at(tmp[i]);
}
return retstring;
}
unsigned long unstrzero(String hexstr)
{
String chkstring ;
int len = th() ;
if (debugmode == 1)
{
t(“String “);
tln(hexstr);
t(“len:");
tln(len);
}
unsigned int i = 0 ;
unsigned int tmp = 0 ;
unsigned int tmp1 = 0 ;
unsigned long tmpnum = 0 ;
String hexcode = String(“0123456789ABCDEF") ;
for (i = 0 ; i < (len ) ; i++)
{
// chkstring= tring(i,i) ;
perCase() ;
tmp = At(i) ; // give i th char and return this char
tmp1 = xOf(tmp) ;
tmpnum = tmpnum + tmp1* POW(16,(len -i -1) ) ;
if (debugmode == 1)
{
t(“char:( “);
t(i);
t(“)/(“);
t(hexstr);
t(“)/(“);
t(tmpnum);
t(“)/(“);
t((long)pow(16,(len -i -1)));
t(“)/(“);
t(pow(16,(len -i -1) ));
t(“)/(“);
t((char)tmp);
t(“)/(“);
t(tmp1);
t(“)");
tln(“");
}
}
return tmpnum;
}
long POW(long num, int expo)
{
long tmp =1 ;
if (expo > 0)
{
for(int i = 0 ; i< expo ; i++)
tmp = tmp * num ;
return tmp ;
}
else
{
return tmp ;
}
}
我們發現圖 3(a)所示，MF RC522 模組讀到卡（卡號：316C1155），為不是正確的開門卡，所以不會啟動繼電器，而見圖 3(b)所示，MF RC522 模組讀到卡（卡號：6AE4E616），為正確的開門卡，則Arduino 開發模組在 MF RC522 模組讀到該卡號之後，比對表 3 內『String keyno1 = String(“6AE4E616″);』的變數，為相同的變數內容，則使繼電器模組的 Com 與 NC 兩接點短路，讓電磁鎖。
小貼士：
轉載文章，感謝原作者 曹永忠 先生
