RFID vrátnik s mikrokontrolérom ESP8266, ESP32

Podporte projekt pre pridanie nových funkcionalít

• https://www.paypal.me/chlebovec

Stránka projektu

• Informácie o projekte: http://arduino.clanweb.eu/rfid-system.php
• Testovacie webové rozhranie: http://arduino.clanweb.eu/rfid/
• Z dostupných zdrojových kódov pre platformy Arduino, ESP8266 a ESP32 je možné využiť iba HTTP variant, nakoľko freehosting clanweb.eu nemá podporu HTTPS!
• Možnosť ihneď vyskúšať funkcionalitu systému v testovacom webovom rozhraní po zapojení čítačky NXP RC522 a nahratí programu pre odtestovanie funkčnosti
• Čítačka RC522 funguje na frekvencii 13.56 MHz, dokáže prečítať RFID tagy štandardu ISO/IEC 14443-A
• Webové rozhranie dokáže vizualizovať priloženia karty historicky s výsledkom overenia s možnosťou riadenia prístupu - autorizácie / deautorizácie kariet (automatická obnova údajov bola odstránená)
• Vhodné ako základ pre vlastný projekt s RFID vstupom od používateľa
• Pridaná podpora pre Over The Air aktualizáciu firmvéru prostredníctvom LAN siete - Basic OTA cez Python z prostredia Arduino IDE
• Čítačka Wiegand, RDM6300 nie je dostupná vo free verzii projektu RFID vrátnik
• Článok k projektu (verzia 1.0): https://chiptron.cz/articles.php?article_id=216

Systém ponúka 2 typy užívateľov projektu

Administrátor:	Používateľ:
Spravuje webové rozhranie	Fyzicky prikladá NFC tag/kľúčenku/náramok/kartu
V reálnom čase vidí priloženie karty s výsledkom overenia	Pri overeni sú mu odistené dvere na 5 sekúnd
Historicky vidí 100 posledných priložení	Pri neoverení používateľa sa jazýček nevtiahne
Jedným kliknutím môže schváliť už (skôr) priloženú kartu	Používateľ o overení/neoverení nie je informovaný (led/buzzer)
Odstránenie karty jedným kliknutím	Používateľ použije Mifare tag, bankomatovú kartu, ISIC kartu, náramok, ktorý spĺňa štandard ISO/IEC 14443 A
Grafická reprezentácia prístupov
Štatistika RFID vrátnika
Vidí zdrojový kód pre mikrokontroléry

• Mikrokontróler po prečítaní UID (identifikátor, ktorý vysiela) RFID karty prostredníctvom čítačky odošle HTTP (HTTPS) POST request na webové rozhranie
• Webserver overí, či je karta medzi autorizovanými a odpovie textom OK, prípadne NO.
• Mikrokontróler na tento payload zareaguje a odistí dvere prostredníctvom solenoidu, ktorý je ovládaný cez 5V relé
• Z vnútornej strany objektu je možné dvere kľúčkou otvoriť, elektromagnetický jazýček (solenoid) sa vtiahne pri stlačení kľučky (1-cestný RFID vrátnik)
• Možno použiť Mifare tagy, ISIC karty, bankomatové, zamestnanecké karty, náramky i kľúčenky, ktoré spĺňajú štandard ISO/IEC 14443-A
• Mikrokontróler UID upraví, nikdy neodosiela pôvodný identifikátor karty, ktorý načíta.
• Na UART rozhranie mikrokontróler posiela udalosti - Eventy - priloženie karty s výsledkom overenia (akceptácie karty webserverom)
• UID sa ukladajú do MySQL databázy, existujú rôzne tabuľky - prístupy, autorizované karty, evidencia mien ku kartám...

Hardvér

• NodeMCU (v2, alebo v3)
• Basekit (možný iba pri V3, možnosť využiť externé napájanie na 6-24V)

• Arduino Uno
• Ethernet Wiznet W5100
• Ethernet Wiznet W5500

• ESP32 DevKit V1 / DevKitC V4

• Čítačka RC522 na 13.56 MHz pre štandard ISO/IEC 14443 A
• Kompatibilné karty a kľúčenky
• SRD-05VDC-SL-C (elmg. relé 1-kanálové)
• Solenoid - jazýčkový zámok

Princíp solenoid jazýčka

Technológie

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

Získanie Root CA certifikátu - (Pre ESP32 - HTTPS):

• openssl s_client -showcerts -verify 5 -connect example.com:443 < /dev/null

Získanie SHA1 fingerprintu certifikátu - (Pre ESP8266 - HTTPS):

• openssl s_client -connect example.com:443 -showcerts < /dev/null 2>/dev/null | openssl x509 -in /dev/stdin -sha1 -noout -fingerprint

Inštalácia systému - krok po kroku

• Stiahnuť repozitár v .zip archíve z Githubu
• Súbor priečinka sql importovať do vašej MySQL databázy - štruktúru, alebo štruktúru + vzorové dáta
• V súbore connect.php nastaviť vaše údaje na databázu (umiestnenie (localhost/external), user, heslo, meno_db)
• (Win 10) src priečinok skopírovať do: C:/Moje Dokumenty/Arduino/libraries/rfid
• (Win XP/Vista/7) src priečinok skopírovať do: C:/Program Files/Arduino/libraries/rfid
• Web súbory nahrať na FTP server (kompatibilné s PHP 5, aj PHP 7)
• V zdrojovom kóde pre NodeMCU - zvoliť si verziu HTTPS/HTTP, zmeniť údaje k wifi sieti, údaje na váš webserver, rovnako i pre ESP32/Arduino
• Nahrať program, používať Arduino core 2.5.0/2.5.2 (pre NodeMCU), verzia 2.3.0 (doteraz používaná) je nekompatibilná pre HTTPS fingerprint!
• Pre Arduino, ESP32 je možné použiť aj nanovšie knižnice pre HTTP, HTTPS spojenia
• Program pre Arduino je plne kompatibilný medzi Arduino Uno, Nano, Mega 1280/2560
• Hotovo

Webové rozhranie v prevádzke:

• Hlavný prehľad (real-time vstupy s výsledkom overenia)
• Pridanie autorizovaných kariet jedným kliknutím
• Štatistika RFID vrátnika

Zapojenie komponentov (Arduino)

RC522	Arduino
3.3V	3.3V
RST	D5
GND	GND
MISO	D12
MOSI	D11
SCK	D5
SDA/SS	D6
IRQ	Nezapája sa

Relé	Arduino
5V	5V
GND	GND
IN	D3

Zapojenie komponentov (NodeMCU)

RC522	NodeMCU
3.3V	3.3V
RST	D1 (GPIO5)
GND	GND
MISO	D6 (GPIO12)
MOSI	D7 (GPIO13)
SCK	D5 (GPIO14)
SDA/SS	D2 (GPIO4)
IRQ	Nezapája sa

Relé	NodeMCU
5V	VIN / VUSB (Adaptér/USB napájanie)
GND	GND
IN	D0 (GPIO16)

Zapojenie komponentov (ESP32)

RC522	ESP32
3.3V	3.3V
RST	D22
GND	GND
MISO	D19
MOSI	D23
SCK	D18
SDA/SS	D21
IRQ	Nezapája sa

Relé	ESP32
5V	5V VIN
GND	GND
IN	D17

Zapojenie relé a solenoid jazyčkového zámku

Relé	Solenoid
NO	IN
COM	-
NC	12/24 DC/AC

• Nulák, respektíve GND podľa typu obvodu (AC/DC) je pripojený na zdroj po celú dobu prevádzky solenoid jazýčka.

Schéma zapojenia Arduino

Schéma zapojenia ESP8266 (NodeMCU)

Schéma zapojenia ESP32