Блок доступа на Arduino (ключи iButton)


Вот собрал устройство доступа для двери с помощью ключей iButton
на Arduino

Что умеет делать:
— открытие/закрытие двери с помощью iButton
— режим администратора (с помощью admin iButton) : просмотр ключей, добавление, удаление
— режим начального запуска или сброса (когда нет или утерян admin iButton)

Для проекта использовались:
ORDUINO-NANO
СИМВОЛЬНЫЙ LCD ЭКРАН 16X2 WH1602B-YEI-CTV
Модуль реле
Стабилизатор напряжения L7805, L7808
Конденсаторы 22мкФ
Резисторы 4.7 кОм, 10 кОм
резистор подстроечный 10кОм
Кнопки 2 шт — красная и зеленая
Ключи iButton
Контактная площадка для ключей iButton
Корпус
Электромагнитная защелка AT-ES01
Пьезоизлучатель для воспроизведения музыкального фрагмента




Схема электрическая


Дисплей WH1602B-YEI-CTV.

#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(12, 11, 7, 6, 5, 4);

Долгое время не мог понять почему изображение блеклое (видимость близкая к нулю). Надо читать datasheet — подстроечный резистор для управления контрастностью подключается не к 0 и 5В, а к -5 и 5В. Приемлемое значение получается при отрицательном напряжении.

iButton.
Используем pin 10

#include <OneWire.h>
OneWire  ds(10);

Питание
12В понижаем до 8 (L7808), а затем до 5 (L7805).

Электрозамок
Здесь не сам электромагнитный замок, а защелка электромагнитная на замок. При подаче напряжения 12В открывает замок, при подаче 0 — блокирует.

Блок реле
питание 5В, коммутация до 250В 10А. Блок имеет 4 контакта GND, Vcc, NG, CSI. Для замыкания контактов реле необходимо подать 1 на вывод SCI.

В цикле loop() программа сканирует клавиатуру, сразу проверяя на дребезг, а также проверяет подключение iButton.
При подключении ключа проверяем его код с кодами разрещенных ключей из памяти EEPROM. Функция prov_key() (см. листинг 2.?) возвращает номер ключа в списке, либо 0, при отсутствии.
При удачном открыть защелку (подача 0) и вывод музыкального фрагмента 1 на пьезоизлучатель (подробно можно посмотреть, например, здесь) и вывод сообщения на дисплей
При неудачном — вывод сообщения на дисплей bad key и второго музыкального фрагмента
Понятно, что вывод на дисплей не виден (коробка с другой стороны — это для проверки админа)
Повторный ввод ключа — закрытие замка.

При вводе ключа админа (проверка с базой ключей, хранящихся в EEPROM) входим в режим администратора.
Здесь следим за кнопками
красная — выбор следующего режима
Режимы
add key — новый ключ заносится в базу EEPROM
delete — ? подтвердить
и подтверждение удаления
зеленая — просмотр ключей в базе перебором (номер и 64 бит побайтно).

Режим начальной установки
проверка что список ключей пуст EEPROM — 1 считанный ключ становится ключом администратора
или сброса(делал для себя) — держим красную кнопку 5 сек — очистка EEPROM
И код

#include <OneWire.h>
OneWire  ds(10);  // на  digital pin 10

#include <LiquidCrystal.h>
// initialize the library with the numbers of the interface pins
LiquidCrystal lcd(12, 11, 7, 6, 5, 4);

#include <EEPROM.h>
int count_keys=0;
int address = 0;
byte value;
int count=0;
int admin=0;
//
int type1=0; // 0-view;1-prog;2-del
int click11=0;
int click12=0;
int pos11=2;
long endmillis11=0;
long endmillis12=0;
//
int address1=0;
int address2=8;
byte addr[8];
byte door=1;

// ноты мелодии (пробел - это пауза)
char notes1[]="GECgabCaCg "; // пробел - это пауза
char notes2[]="EFEDGEDC";
// длительность для каждой ноты и паузы
int beats1[] = { 4, 4, 4, 4, 1, 1, 1, 2, 1, 4, 2, 4, 4, 4, 4, 1, 1, 1, 2,
        1,4, 2, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 4, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 1, 4, 2, 1,
        2, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 4, 4, 4} ;
int beats2[] = { 4, 4, 4, 4, 1, 1, 1, 2, 1, 4, 2, 4, 4, 4, 4, 1, 1, 1, 2,
        1,4, 2, 1, 1, 1} ;

// подключить динамик к pin 17
int speakerPin = 17;
// темп воспроизведения
int tempo1 = 50;
int tempo2 =50;
// подключить реле к pin 19
int relayPin = 18;

void setup(void) {
  int i1;byte val1;
  pinMode(8, INPUT);           // назначить выводу порт ввода
  pinMode(9, INPUT);           // назначить выводу порт ввода

  //
  for(i1=8;i1<512;)
    { val1=EEPROM.read(i1);
    Serial.println(val1,HEX);
    if(val1==0xFF)
      break;
    else
      count++;;
    i1=i1+8;}
  EEPROM.write(address1,count);
  if(count==0)
    {admin=2;type1=1;}

  Serial.begin(9600);
  for(i1=8;i11000 && count>0) // нажата более 1 сек
    {type1=0;
    endmillis11=millis();
    pos11++;
    if(pos11>count)
      pos11=min(2,count);
    lcd.clear();
    lcd.setCursor(0,0);
    lcd.print(" tekkey= ");
    view_key1(pos11);
    }
   else
    ;
   // чтение pin9
    // нажата более 1 сек
   if(click12==1 && millis()-endmillis12>1000 && type1==2) // подтверждение удаления
    {if(pos11>1)
      delete_key(pos11);
     else
      admin_display(" empty   ",0);
    type1=0;
    endmillis12=millis();
    admin_display("admin = ",0);
    view_key1(1);
    }
   else if(click12==1 && millis()-endmillis12>1000 && type1==1) // режим - удалить?
    {
    type1=2;
    endmillis12=millis();
    admin_display("delete ? ",0);
    view_key1(pos11);
    }
   else if(click12==1 && millis()-endmillis12>1000 && type1==0) // вход в режим программирования
    {
    type1=1;
    endmillis12=millis();
    admin_display("add key  ",0);}
   else
    ;
  }
  //
  byte present = 0;
  //byte data[12];
  //byte addr[8];

  if ( !ds.search(addr)) {
      Serial.print("empty");
      ds.reset_search();
      delay(1000);
     return;
  }
res1=prov_key();
if(res1==1)
  {admin=1-admin;view_key(res1);playYES();
      digitalWrite(relayPin, 1-door);}

else if(res1>1)
  {view_key(res1); playYES();door=1-door;
  if(door==1)
    digitalWrite(relayPin, HIGH);
  else
    digitalWrite(relayPin, LOW);
   }
else if(admin>0 && type1==1)
  {add_new_key(count+1);type1=0;admin =1;playYES();}
else
  {admin_display("bad key !  ",0);
  for( i = 0; i < 8; i++) {
    lcd.setCursor((7-i)*2,1);
    lcd.print(addr[i],HEX);
      playNO();
    }
  }

}
// ********************* проверка наличия ключа в EEPROM
int prov_key()
 {
  byte i1;  byte i2;
  int count11;
  for( i1 = 1; i1 <= count; i1++)
   {count11=0;
   for( i2 = 0; i2 < 8; i2++) {
    if(addr[i2]==EEPROM.read(i1*8+i2))
      count11++;
   }
  if(count11==8)
    return i1;
  }
  return 0;
 }
 // ********************* добавление ключа в EEPROM
 void add_new_key(int nnew)
  {
  byte i1;
  if ( OneWire::crc8( addr, 7) != addr[7]) {
      Serial.print("CRC is not valid!\n");
      return;
  }

  if ( addr[0] != 0x01) {
      Serial.print("Device is not a DS1990A family device.\n");
      return;
  }
  count++;
  lcd.setCursor(0,0);
  lcd.print("key_new = ");
  lcd.print(count,HEX);
  for( i1 = 0; i1 < 8; i1++) {
    lcd.setCursor((7-i1)*2,1);
    lcd.print(addr[i1],HEX);
    EEPROM.write(nnew*8+i1, addr[i1]);
  }
  ds.reset();
  delay(1000);
 }
  // *********************  вывод прислоненного ключа в lcd
 void view_key(int rr)
  {
  byte i;
  Serial.print(" nkey = ");
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0,0);
  if(admin==1 && rr==1)
     lcd.print("admin =");
  else
     lcd.print(" user = ");
  lcd.setCursor(8,0);
  lcd.print(rr);
  for( i = 0; i < 8; i++) {
    lcd.setCursor((7-i)*2,1);
    lcd.print(addr[i],HEX);
    //EEPROM.write(i1*8+i, addr[i]);
  }
  ds.reset();
  delay(1000);
  return;
 }
 // ********************* вывод ключа из EEPROM
 void view_key1(int rr)
  {
  byte i;
  lcd.setCursor(8,0);
  lcd.print(rr);
  for( i = 0; i < 8; i++) {
    lcd.setCursor((7-i)*2,1);
    lcd.print(EEPROM.read(rr*8+i),HEX);
  }
  delay(1000);
  return;
 }
 // ********************* индикация режимов админа
 void admin_display(String str1,int stroke)
  {
  Serial.print(str1);
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0,stroke);
  lcd.print(str1);
  //delay(1000);
  }
  // удаление ключа из EEPROM
  void delete_key(int nn)
   {
   byte val1;
   for(int i1=nn;i1<=count;i1++)
     {
     for(int i2=0;i2<8;i2++)
        {
        val1=EEPROM.read((i1+1)*8+i2);
        Serial.print(i1*8+i2,DEC);
        Serial.print(" ");
        Serial.print(val1,HEX);
        Serial.println();
        EEPROM.write(i1*8+i2,val1);
        }
     }
     count--;
   }
// ********************* очистка EEPROM
void clear_EEPROM()
 {
  for (int i1 = 8; i1 < 512; i1++)
   EEPROM.write(i1, 0xFF);
  EEPROM.write(address1,0);
  count=0;
 }

// мелодия YES
void playYES()
 {
 for (int i = 0; i < sizeof(notes1); i++)
  {
  if (notes1[i] == ' ')
    //tone(speakerPin,0, beats1[i]*tempo1* 1000L);  // пауза
    delay(beats1[i] * tempo1); // пауза
  else
    playNote(notes1[i], beats1[i] * tempo1);
  }
 }
// мелодия NO
void playNO()
 {
 for (int i = 0; i < sizeof(notes2); i++)
  {
  if (notes2[i] == ' ')
    //tone(speakerPin,0, beats1[i]*tempo2* 1000L);  // пауза
    delay(beats2[i] * tempo2); // пауза
  else
    playNote(notes2[i], beats2[i] * tempo2);
  } }
// проиграть ноту
void playNote(char note, int duration)
 {
 // массив для наименований нот (до ре ми ... и т.д. в пределах двух
 //  октав)
 char names[]={'c','d','e','f','g','a','b','C','D','E','F','G','A','B'};
 int tones[]={3830,3400,3038,2864,2550,2272,2028,1912,1700,
              1518,1432,1276,1136,1014 };
 // проиграть тон, соответствующий ноте
for (int i = 0; i < sizeof(tones); i++)
 {
 if (names[i] == note)
   playTone(tones[i], duration);
 }
}
void playTone(int tone, int duration) {
  for (long i = 0; i < duration * 1000L; i += tone * 2) {
    digitalWrite(speakerPin, HIGH);
    delayMicroseconds(tone);
    digitalWrite(speakerPin, LOW);
    delayMicroseconds(tone);
  }
}

Добавить комментарий

Arduino

Что такое Arduino?
Зачем мне Arduino?
Начало работы с Arduino
Для начинающих ардуинщиков
Радиодетали (точка входа для начинающих ардуинщиков)
Первые шаги с Arduino

Разделы

  1. Преимуществ нет, за исключением читабельности: тип bool обычно имеет размер 1 байт, как и uint8_t. Думаю, компилятор в обоих случаях…

  2. Добрый день! Я недавно начал изучать программирование под STM32 и ваши уроки просто бесценны! Хотел узнать зачем использовать переменную типа…

3D-печать AI Android Arduino Bluetooth CraftDuino DIY IDE iRobot Kinect LEGO OpenCV Open Source Python Raspberry Pi RoboCraft ROS swarm ИК автоматизация андроид балансировать бионика версия видео военный датчик дрон интерфейс камера кибервесна конкурс манипулятор машинное обучение наше нейронная сеть подводный пылесос работа распознавание робот робототехника светодиод сервомашинка собака управление ходить шаг за шагом шаговый двигатель шилд

OpenCV
Робототехника
Будущее за бионическими роботами?
Нейронная сеть - введение