-
Похожие публикации
-
Автор: Kitsum
Доброе время суток.
Сегодня мы будем собирать бесконтактный замок с использованием NFC контроллера PN532. Опираясь на опыт прошлого варианта (на контроллере MFRC522) и на отзывы тех, кто пытался повторить схему, были сделаны определенные выводы. Постараемся избавиться от старых подводных камней и поищем новые
И так, что мы знаем о PN532:
Очень компактный размер 42.7 x 40.4 мм Поддерживает работу по SPI, i2C и HSU (высокоскоростной UART) Читение/Запись RFID меток, может общаться с другими контроллерами PN532, и вроде как общаться с Android телефонами Рабочая дистанция 5-7 см Поддерживаемые чипы
ISO 14443 Type A - NXP Mifare 1k, 4k, Ultralight, Desfire ISO 14443 Type B ISO/IEC 14443-4-совместимые чипы FeliCa Jewel TopaZ Чтение / Запись RFID меток
Обмен данными P2P
Передача данных смартфону
Кстати, вроде как начиная с Androik 4.4 KitKat операционная система умеет эмулировать NFC метки программным способом. Это подразумевает, что мы можем на телефоне сделать копию проездного билета (БСК, Тройка) или просто обычной метки, и использовать смартфон в качестве ключа для замка. К сожалению, у меня пока нет под рукой аппарата с поддержкой NFC, а значит и проверить это мне не под силам. Оставляю эту задачу Вам!
Для сборки замка нам понадобятся:
Arduino UNO или любой аналог с контроллером ATmega328 Сам модуль сканера с контроллером PN532 Китайский модуль реле с опторазвязкой (в программе предусмотрена инверсия управляющего сигнала на случай управления реле напрямую или замены его на транзисторный ключ / мосфет) Две кнопки для, одна для разблокировки замка изнутри помещения, а другая для сброса памяти микроконтроллера Два резистора 10kOm и 4.7kOm Танталовый конденсатор на 1uF Светодиод для индикации о попытках взлома замка с помощью брутфорса ключа Транзистор KT315 или его аналог для управления питанием PN532. Говорят, что война между Десептиконами и Автоботами началась именно из-за этих Советских транзисторов!
Зачем нужен транзистор? Он используется для управления питанием сканера, если по какой-либо причине Arduino пойдет на перезагрузку, то она потянет за собой и сканер. Таким образом мы лишний раз подстрахуем себя. Конденсатор в обвязке транзистора необходим для сглаживания пульсаций, у меня они были явно заметны при питании от USB. Конечно это все можно выкинуть из схемы и пустить на ножку VCC контроллера PN532 питание напрямую с 5V платы Arduino. Это уже на Ваш страх и риск.
Критически важно обратить внимание на питание! Не поленитесь и возьмите отдельный блок питания, USB используйте только в качестве Serial монитора. На реле желательно подавать отдельное питание, на Китайских модулях для этого есть соответствующие пины (GND, VCC, JD-VCC). На схеме я это не отражено т.к каждый волен самостоятельно выбирать как управлять силовой частью замка. Может вы замените реле мосфетом.
На просторах мирового интернета нашел пару изображений схем показывающий, как реализовано питание и управление китайскими релейными модулями.
Так показано на схеме и так делает большинство. Все будет работать.
А так будет правильно, но необходим отдельный источник питания для релейного модуля
Выбор за Вами.
Вернемся к сканеру. Уже упоминалось, что он имеет возможность общаться по одному из нескольких интерфейсов на выбор. Сам выбор интерфейса реализован на физическом уровне и представляет из себя сдвоенный переключатель. На изображении ниже выбран HSU (UART). В таком варианте модули приходят к нам из поднебесной.
Мы будем использовать i2C интерфейс. Возможно стоило бы SPI?
Все подключения можно свести к одной таблицы
Как все устроено
Часть функционала было позаимствовано из предыдущего варианта о котором говорилось в самом начале данного поста. При первом запуске Вам будет предложено создать мастер ключ, но не спешите это делать. Я советую Вам очистить EEPROM, для этого нажмите и удерживайте кнопку RESET до тех пор, пока не услышите звуковой сигнал. После очистки памяти контроллер будет перезапущен, замок разблокируется в ожидании первого поднесенного ключа (метки), может быть даже смартфона (ищите эмуляторы RFID меток и проверяйте).
Первый поднесенный ключ станет мастером, советую его надежно спрятать дома т.к только с его помощью можно записывать новые ключи в память микроконтроллера. Кстати о памяти, вот схема как она используется, всего занято 1kB.
Первые 8 байт используются для хранения системной информации. Пока заняты только первые 2 байта, а остальные 6 зарезервированы под будущие улучшения. Возможно Вы что-то захотите добавить свое. Начиная с 9 байта идут ключи. Ключи бывают разного размера, но мы будем использовать только первые его 4 байта. Первый ключ всегда идет мастер, все последующие обычные. Всего можно иметь 1 мастер и 253 обычных ключа. То есть мы израсходуем весь объем EEPROM контроллера ATmega328. Вы конечно можете воспользоваться другим контроллером, с большим количеством памяти, но программа не даст Вам создать более 254 ключей. Оставшаяся память останется свободной.
И так после создания мастер ключа замок перейдет в дежурный режим, разблокировать его можно кратковременным нажатием на кнопку OPEN или самим мастер ключом. Для добавления новых ключей необходимо поднести мастер ключ к сканеру и удерживать более 5 секунд. Замок перейдет в режим программирования оповестив Вас об этом звуковым сигналом. В этом состоянии замок будет в разблокированном состоянии и все поднесенные новые ключи будет записаны в память. Для выхода из режима программирования необходимо опять поднести мастер ключ к сканеру и удерживать более 5 секунд. Звуковой сигнал оповестит об этом и замок вернется в дежурный режим.
После открытия двери ключом или кнопкой запускается таймер, который закроет замок через 5 секунд. Можно удерживать замок в открытом состоянии при удержании кнопки OPEN, но при её отпускании замок сразу закроется.
Теперь немного про защиту
В программе имеется счетчик ложных срабатываний. Если в течении минуты будут зарегистрированы 5 попыток подбора ключа, замок будет заблокирован на 1 минуту. Открыть дверь можно будет только с кнопки OPEN. Поднесения действующего ключа, даже мастера, будет проигнорировано замком. По истечению минуты доступ будет открыт, но на этом еще не конец. Счетчик даст только одну попытку разблокировать замок, если она потерпит неудачу, блокировка повторится. Замок будет давать по одной дополнительной попытки за каждую минуту ожидания, но не более 5 попыток. Таким образом скорость подбора ключа сводится к 1 ключу в минуту, а учитывая длину ключа даже в 4 байта, тот кто захочет этим заняться должен быть бессмертным. Проще ключ украсть или сделать копию, но от этого не застрахованы даже обычные замки, но в следующем варианте программы мы позаботимся и об этом.
Если кто-то пытался подобрать ключ и замок его поймал на этом, то светодиод начнет периодически мигать. И даже если отключить питания, контроллер не забудет об этом инциденте и при его восстановлении продолжит оповещать о случившемся. Интенсивность мигания будет напрямую зависеть от количества блокировок.
1 раз в секунду если была выявлена хотя бы одна блокировка 2 раза в секунду если было выявлено более 5 блокировок 3 раза в секунду если более 10 блокировок 4 раза в секунду если выявлено более 20 попыток Горит постоянно при более 50 попытках Есть два способа сбросить счетчик. Воспользоваться мастер ключом и перевести замок в режим программирования, после вернуть обратно в дежурный режим. Или удерживая активный ключ у сканера PN532 зажать кнопку OPEN на 5 секунд.
В принципе на этом пока все. Для реализации Вам понадобятся следующие библиотеки:
Bounce2 для программной защиты от дребезга Timer1 для удобной реализации прерываний Adafruit PN532 для связи с самим сканером Хотите помочь проект?
Yandex.Money PayPal.me Сама программа замка: PN532_lock_iT4iT.CLUB.7z
-
-
Сейчас на странице 0 пользователей
Нет пользователей, просматривающих эту страницу.