ESP32 Hệ Thống Khóa Cửa RFID/NFC
Hướng dẫn này sẽ chỉ bạn cách sử dụng ESP32 để tạo một hệ thống khóa cửa RFID/NFC.
※ Lưu ý:
Bạn có thể kết hợp khóa cửa này với ESP32 - Hệ Thống Khóa Cửa Bằng Mật Khẩu.
Linh Kiện Cần Thiết
| 1 | × | mô-đun phát triển ESP-WROOM-32 | ||
| 1 | × | Alternatively, ESP32 Uno-form board | ||
| 1 | × | Alternatively, ESP32 S3 Uno-form board | ||
| 1 | × | USB Cable Type-A to Type-C (for USB-A PC) | ||
| 1 | × | USB Cable Type-C to Type-C (for USB-C PC) | ||
| 1 | × | RFID/NFC RC522 Kit (reader + thẻ) | ||
| 1 | × | RFID Key Fob | ||
| 1 | × | RFID Card | ||
| 1 | × | Solenoid Lock (khóa điện từ) | ||
| 1 | × | (Thay thế) Electromagnetic Lock (khóa điện từ) | ||
| 1 | × | Relay | ||
| 1 | × | 12V Power Adapter | ||
| 10 | × | dây jumper | ||
| 1 | × | (Tùy chọn) DC Power Jack | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Screw Terminal Expansion Board for ESP32 | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Breakout Expansion Board for ESP32 | ||
| 1 | × | (Khuyến nghị) Power Splitter for ESP32 |
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables ESP32 Starter Kit (ESP32 included) | ||
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays) | ||
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
Về RFID/NFC RC522 Module và Electromagnetic Lock
Chúng tôi có các hướng dẫn cụ thể về RFID/NFC RC522 module và Electromagnetic Lock. Mỗi hướng dẫn chứa thông tin chi tiết và hướng dẫn từng bước về pinout phần cứng, nguyên lý hoạt động, kết nối dây với ESP32, code ESP32... Tìm hiểu thêm tại các liên kết sau:
Các Thành Phần Hệ Thống
Một hệ thống khóa cửa bao gồm hai phần chính:
- Khóa Cửa: ESP32, RFID/NFC reader, solenoid lock hoặc electromagnetic lock
- Chìa Khóa: Thẻ RFID/NFC
Cách Hoạt Động Của Khóa Cửa RFID/NFC
- UID của các thẻ được ủy quyền (chìa khóa) được định nghĩa trước trong code ESP32
- Khi một thẻ RFID/NFC được đặt lên RFID/NFC reader
- ESP32 đọc UID từ reader
- ESP32 so sánh UID với các UID đã định nghĩa trước
- Nếu có một UID khớp, ESP32 sẽ tắt electromagnetic lock để mở khóa cửa.
Sơ Đồ Kết Nối
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Nếu bạn chưa rõ cách cấp nguồn cho ESP32 và các linh kiện khác, xem: Cách Cung Cấp Nguồn Điện Cho ESP32.
※ Lưu ý:
Thứ tự chân có thể khác nhau tùy theo nhà sản xuất. LUÔN sử dụng các nhãn được in trên module. Hình ảnh trên cho thấy pinout của các module từ nhà sản xuất DIYables.
Code ESP32 - Một Chìa Khóa
/*
* Mã ESP32 này được phát triển bởi newbiely.vn
* Mã ESP32 này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc.
* Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập:
* https://newbiely.vn/tutorials/esp32/esp32-rfid-nfc-door-lock-system
*/
#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>
#define SS_PIN 5 // ESP32 pin GPIO5
#define RST_PIN 27 // ESP32 pin GPIO27
#define RELAY_PIN 32 // ESP32 pin GPIO32 connects to relay
MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN);
byte keyTagUID[4] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF};
void setup() {
Serial.begin(9600);
SPI.begin(); // init SPI bus
rfid.PCD_Init(); // init MFRC522
pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); // initialize pin as an output.
digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // lock the door
Serial.println("Tap an RFID/NFC tag on the RFID-RC522 reader");
}
void loop() {
if (rfid.PICC_IsNewCardPresent()) { // new tag is available
if (rfid.PICC_ReadCardSerial()) { // NUID has been readed
MFRC522::PICC_Type piccType = rfid.PICC_GetType(rfid.uid.sak);
if (rfid.uid.uidByte[0] == keyTagUID[0] &&
rfid.uid.uidByte[1] == keyTagUID[1] &&
rfid.uid.uidByte[2] == keyTagUID[2] &&
rfid.uid.uidByte[3] == keyTagUID[3] ) {
Serial.println("Access is granted");
digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // unlock the door for 2 seconds
delay(2000);
digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // lock the door
}
else
{
Serial.print("Access denied, UID:");
for (int i = 0; i < rfid.uid.size; i++) {
Serial.print(rfid.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " ");
Serial.print(rfid.uid.uidByte[i], HEX);
}
Serial.println();
}
rfid.PICC_HaltA(); // halt PICC
rfid.PCD_StopCrypto1(); // stop encryption on PCD
}
}
}
Các Bước Thực Hiện
- Nếu đây là lần đầu tiên bạn sử dụng ESP32, hãy xem ESP32 - Cài Đặt Phần Mềm.
- Click vào biểu tượng Libraries ở thanh bên trái của Arduino IDE.
- Gõ "MFRC522" vào ô tìm kiếm, sau đó tìm thư viện của GithubCommunity
- Cài đặt thư viện bằng cách click vào nút Install.
- Tìm UID của thẻ bằng cách thực hiện các bước sau:
- Copy code trên và paste vào Arduino IDE.
- Biên dịch và upload code lên board ESP32 bằng cách click nút Upload trên Arduino IDE
- Mở Serial Monitor trên Arduino IDE
- Đặt một thẻ RFID/NFC mà bạn muốn cấp quyền lên RFID-RC522 reader
- Ghi lại UID được in trên Serial Monitor
- Cập nhật UID ở dòng 18 của code trên. Ví dụ, thay đổi byte keytagUID[4] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}; THÀNH byte keytagUID[4] = {0x2B, 0xB8, 0x59, 0xB1};
- Upload code lên ESP32 lần nữa
- Đặt thẻ RFID/NFC lên RFID-RC522 module
- Xem kết quả trên Serial Monitor
- Kiểm tra electromagnetic lock, nó sẽ bị tắt
- Đặt một thẻ RFID/NFC khác lên RFID-RC522 module
- Xem kết quả trên Serial Monitor
COM6
Tap an RFID/NFC tag on the RFID-RC522 reader
Access denied, UID: 2B B8 59 B1
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
COM6
Tap an RFID/NFC tag on the RFID-RC522 reader
Access is granted
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
COM6
Tap an RFID/NFC tag on the RFID-RC522 reader
Access is granted
Access denied, UID: 1C 2A 52 E3
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
Code ESP32 - Nhiều Chìa Khóa
Hãy tạo một khóa cửa chấp nhận hai chìa khóa: chìa khóa quản lý và chìa khóa thư ký để mở khóa cửa.
/*
* Mã ESP32 này được phát triển bởi newbiely.vn
* Mã ESP32 này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc.
* Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập:
* https://newbiely.vn/tutorials/esp32/esp32-rfid-nfc-door-lock-system
*/
#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>
#define SS_PIN 5 // ESP32 pin GPIO5
#define RST_PIN 27 // ESP32 pin GPIO27
#define RELAY_PIN 32 // ESP32 pin GPIO32 connects to relay
MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN);
byte managerKeyUID[4] = {0x3A, 0xC9, 0x6A, 0xCB};
byte secretaryKeyUID[4] = {0x30, 0x01, 0x8B, 0x15};
void setup() {
Serial.begin(9600);
SPI.begin(); // init SPI bus
rfid.PCD_Init(); // init MFRC522
pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); // initialize pin as an output.
digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // lock the door
Serial.println("Tap an RFID/NFC tag on the RFID-RC522 reader");
}
void loop() {
if (rfid.PICC_IsNewCardPresent()) { // new tag is available
if (rfid.PICC_ReadCardSerial()) { // NUID has been readed
MFRC522::PICC_Type piccType = rfid.PICC_GetType(rfid.uid.sak);
if (rfid.uid.uidByte[0] == managerKeyUID[0] &&
rfid.uid.uidByte[1] == managerKeyUID[1] &&
rfid.uid.uidByte[2] == managerKeyUID[2] &&
rfid.uid.uidByte[3] == managerKeyUID[3] ) {
Serial.println("The access is granted to manager");
digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // unlock the door for 2 seconds
delay(2000);
digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // lock the door
}
else
if (rfid.uid.uidByte[0] == secretaryKeyUID[0] &&
rfid.uid.uidByte[1] == secretaryKeyUID[1] &&
rfid.uid.uidByte[2] == secretaryKeyUID[2] &&
rfid.uid.uidByte[3] == secretaryKeyUID[3] ) {
Serial.println("The access is granted to secretary");
digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // unlock the door for 2 seconds
delay(2000);
digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // lock the door
}
else
{
Serial.print("Access denied, UID:");
for (int i = 0; i < rfid.uid.size; i++) {
Serial.print(rfid.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " ");
Serial.print(rfid.uid.uidByte[i], HEX);
}
Serial.println();
}
rfid.PICC_HaltA(); // halt PICC
rfid.PCD_StopCrypto1(); // stop encryption on PCD
}
}
}
Các Bước Thực Hiện
- Cập nhật UUID của hai thẻ RFID/NFC được ủy quyền vào code
- Upload code lên ESP32
- Đặt từng thẻ được ủy quyền lên RFID-RC522 module.
- Kết quả trên Serial Monitor:
COM6
Tap an RFID/NFC tag on the RFID-RC522 reader
The access is granted to manager
The access is granted to secretary
Autoscroll
Clear output
9600 baud
Newline
Bạn có thể sửa đổi code để thêm ba, bốn hoặc nhiều thẻ hơn.
Video Tutorial
Việc sản xuất video tốn rất nhiều thời gian. Nếu video hướng dẫn hữu ích cho việc học của bạn, hãy đăng ký kênh YouTube để ủng hộ. Nếu nhu cầu đủ cao, chúng tôi sẽ cố gắng làm thêm nhiều video.