امروزه در اکثر جاها کاربردهای RFID ها را می‌بینید مثلا در برچسب‌های کتاب فروشی‌ها، دستگاه‌های حضور و غیاب و درب بازکن‌های RFID یا آیفون‌های دربازکن با پشتیبانی از کارت‌های RFID که بصورت گسترده کاربرد دارند. اگر شما هم دوست دارید چنین سیستمی را درست کنید اینجا ما فایل‌های پروژه درباز کن RFID با AVR را قرار دادیم.
عملکرد پروژه درباز کن RFID با AVR
با نزدیک کردن کارت در صورتی که کارت معتبر باشد در را باز می‌کند و در صورتی که کارت ناآشنا باشد بعد از سه بار تلاش هشدار صوتی، نوری و پیامکی ایجاد می‌کند. با کی‌پد که روی پروژه تعبیه شده شما می‌توانید شماره تلفن خودتان را روی سیستم ست کنید و ساعت و تاریخ را تنظیم و همچنین کارت‌ها را به سیستم بشناسانید و همچنین دقت داشته باشید که سیستم دارای رمز هست و برای شناساندن کارت ها باید رمز را وارد کنید. همچنین دارای نمایشگر LCD کوچکی برای نمایش عملکرد سیستم می‌باشد و همچنین این پروژه قابلیت اضافه کردن ماژول GSM را دارد که می‌تواند پیامک ارسال کند.
در پروژه عملکرد پروژه درباز کن RFID با AVR لازم است ضمن تعریف و شناساندن حداقل دو کارت به دستگاه بعنوان کارت معتبر، در صورت شناختن کارت و باز کردن درب، پیامی بصورت پیامک برای مخاطب مشخص ارسال شود و معلوم کند در چه ساعت و تاریخی کدام کارت درب را باز کرده است. همچنین در صورتی که کارت نامعتبری بیش از سه مرتبه اقدام به باز کردن نماید ضمن پخش آژیر، پیامی مبنی بر هشدار به مخاطب ارسال گردد. در این پروژه کارت را کاربر می‌تواند با وارد کردن پسورد به سیتم بشناساند و تعویض کند. سه عدد LED برای نمایش وضعیت کلی سیستم پیش بینی شده است. یکی برای نمایش وضعیت پاور مدار که آیا برق وصل هست یا نه! دوتا LED بعدی برای نمایش وضعیت خطر در صورت اشتباه زدن کارت و دیگری با نزدیک کردن کارت و خواندن کارت برای مدتی کوتاه روشن می‌شود.
امکانات پروژه درباز کن RFID با AVR
- قابلیت تعریف 2 کارت معتبر
- دارای رمز مدیر برای تعریف کارت
- دارای رمز مدیر برای مشاهده کارت های ذخیره شده
- هشدار صوتی در صورت نا معتبر بودن کارت برای سه بار
- قابلیت ارسال پیامک ورود ها (در صورت اضافه شدن ماژول SIM900 )
- قابلیت ارسال شماره کارت زده شده بهمراه ساعت و تاریخ زدن کارت بصورت پیامک(در صورت اضافه شدن ماژول SIM900 )
قطعات اصلی مدار درباز کن RFID با AVR
- آیسی ساعت دقیق (DS1307) با باطری بک آپ
- نمایشگر LED وضعیت مدار
- ماژول ریدر RF01D
- کی پد 4*4
- نمایشگر LCD 2*16 کاراکتری
برای اتصال LCD به میکرو ابتدا باید با پایه‌ها و شیوه‌ی عملکرد آن آشنا شویم. در این پروژه با LCD 16×2 کار می‌کنیم بقیه‌ی نمایشگرهای کاراکتری نیز مشابه این نمایشگر می‌باشند. در جدول زیر شماره پایه، نام پایه و عملکرد آن آمده است.
| عملکرد | نام پایه | شماره پایه |
| زمین، GND | Vss | 1 |
| تغذیه مثبت،5v | Vcc | 2 |
| تنظیم نور کاراکترها (کنتراست) | Vee | 3 |
| اگر RS=0 باشد مقدار ورودی به‌عنوان یک دستور هست اما اگر RS=1 باشد مقدار ورودی یک داده برای چاپ شدن است | RS | 4 |
| اگر بخواهیم در LCD بنویسیم این پایه باید صفر باشد و اگر بخواهیم از LCD مقداری را بخوانیم باید آن را یک کنیم | 5 | |
| پس از انجام هر عملیات ارسال یا دریافت باید پایه‌ی E را یک‌بار صفر و یک‌بار یک کنیم تا اطلاعات ثبت شوند | E | 6 |
| مسیر ورود و خروج اطلاعات LCD | 7 – 14 | |
| تغذیه‌ی مثبت چراغ LCD | Anod | 15 |
| تغذیه‌ی منفی چراغ LCD | Katod | 16 |
- میکروکنترلر ATMEL AVR ATMEGA16A یک عدد
میکروکنترلر که یک قطعه قابل برنامه ریز هست مانند مغز کارهای پردازش ، کنترل را انجام می‌دهد. حالا به احتمال زیاد با نحوه برنامه‌نویسی آن آشنا هستید و عملکرد آن را می‌دانید ولی اگر نمی‌دانید لینک‌های پایین را چک کنید. برنامه میکروکنترلر در پایین نوشته ضمیمه شده است. اگر با میکروکنترلرهای AVR کار نکردید مقاله آموزش AVR را بخوانید.
- رله 5 ولت
رله برای باز کردن درب و یا هر وسیله الکتریکی دیگر یک عدد
رله یک کلید مغناطیسی! حالا چطور؟! بجای اینکه با دست کلید را فشار بدین با برق ضعیف تر اینکار را می‌کنیم. مثلا با 5 ولت برق 220 ولت را قطع و وصل می‌کنیم. از خروجی رله‌ها در این پروژه برای قطع و وصل لوازم برقی مختلف می‌توانید استفاده کنید.
- دیود 1N4007
حالا خود دیود را توضیح بدم طولانی می‌شه و لی اینطوری بگم یک کلید یک طرفه است که فقط جریان از طرف آن عبور می‌کنه یعنی از سر آند آن وارد و از کاتد آن خارج می‌شه و برعکس این امکان پذیر نیست یعنی کلید یک طرفه! حالا روشن شدن این کلید هم مباحثی داره که واقعا اینجا نمیشه واردش شد. نکته مهم دیود اینه که وقتی در مسیر جریان قرار می‌گیره یک مقدار ولتاژ روی آن افت می‌کنه! دوتا دیود بعنوان هرزگرد در رله‌ها و یک دیود برای تغذیه SIM900 استفاده کردیم.
- مقاومت‌ها
- خازن ها
- ترانزیستور 2n3904 یا 2N2222
- پین هدر 40*1
نری و مادگی دوجفت کافیه
برای قسمت ماژول هم اگر ماژلتون متفاوت هست با سیم می‌توانید انتقال بدید فک کنم جمعا 6 تا سیم لازمه.
- ترمینال سه تایی آبی یا ترمینال فونیکس
- برد مدار چاپی یا PCB
اینم می‌تونید بیرون چاپ کنین.
لیست کامل قطعات پروژه
| اسم قطعه | تعداد |
| باطری بکاپ و جاباطری CR2032 | 1 |
| بازر هشدار 5 ولت | 1 |
| خازن 100 میکروفاراد 16 ولت | 1 |
| خازن 1000 میکروفاراد 16 ولت | 1 |
| دیود 1N4007 | 1 |
| دیود شاتکی 1N5822 | 1 |
| سه رنگ مختلف LED | 3 |
| رله 5 ولت | 1 |
| سلف 100 میکروهانری 3 آمپر | 1 |
| نمایشگر LCD2*16 آبی یا سبز | 1 |
| جک آداپتور مادگی یا روی بردی | 1 |
| کی پد 4*4 | 1 |
| ماژول GSM مثلا SIM900A در صورت نیاز | 1 |
| ترانزیستور 2N3904 یا 2N2222 | 3 |
| مقاومت 1 کیلواهم | 7 |
| پتانسیومتر پیچی 5 کیلواهم | 1 |
| مقاومت 4.7 کیلواهم | 3 |
| مقاومت 47 کیلو اهم | 1 |
| ماژول RF01D | 1 |
| ترمینال فونیکس یا آبی پیچی | 1 |
| رگولاتور سوئیچینگ LM2576-5V | 1 |
| میکروکنترلر ATMEGA16A-DIP | 1 |
| آیسی ساعت DS1307 | 1 |
| کریستال ساعت 32768 هرتز | 1 |
| سوکت 40 پین برای ATMEGA16A | 1 |
| سوکت 8پین برای آیسی DS1307 | 1 |
| پین هدر 1*40 نری و مادگی | 2 |
| آداپتور و یا منبع تغذیه 9 ولت 3 آمپر | 1 |
قابلیت اضافه کردن ماژول ارسال پیامک SIM900
این پروژه دوکاربری دارد که بن به نیازتان می‌توانید ماژول را به پروژه اضافه کنید و در صورت عدم نیاز ماژول را نصب نکنید. در این پروژه پین‌‌های استاندارد 6 تا پین کنار کانکتور سبز رنگ برای اتصال ماژول SIM900 پیش بینی شدهاند و البته برنامه نویسی و تست شدهاند در صورتی که کاربر نیاز به اینها نداشته باشد می‌توانیم حذف کنیم و یا در صورت نیاز داشتن با اضافه کردن ماژول SIM900 براحتی قابلیت ارسال پیامک به پروژه اضافه می‌شود. همچنین می‌توانید از ماژول‌های sim908 , sim800,sim800c,sim800l,sim808 و غیره هم با تغییر برنامه نویسی قسمت ارسال پیامک برد استفاده کنید. این ماژول یک ماژول GSM/GPRS هست که برای ارسال و دریافت پیامک و اتصال به اینترنت ساخته شده مانند موبایلتان در نظر بگیرید. نحوه کار با این ماژول و راه‌اندازی آن در لینک‌های زیر توضیح دادیم. در مورد اینکه آیا پروژه با ماژول‌های دیگر هم کار می‌کند زیاد سوال پرسیده می‌شه، باید بگم که تست نکردیم و چون پروژه یک پروژه حرفهای و تجاری نیست مقرون به صرفه نیست یکی بسازیم و تست کنیم و سورس کل پروژه را در اختیار دارین و می‌توانید تغییرات لازم را در صورت نیاز بدهید و استفاده کنید.
نکات مهم:
نکته اول: برای عملکرد عادی برد نیازی به ماژول SIM900 نیست. در حالت عادی امکانات زیر را دارید. کلا قسمت ماژول پروژه بصورت حرفهای طراحی و برنامه نویسی نشده و امکانات حرفهای ندارد ولی اگر خواستید شما می‌تونید برنامه و سخت افزار را خودتان توسعه دهید. علت حرفهای نبودن هم آموزشی بودن برد بود.
امکانات پروژه در باز کن RFID در حالت بدون ماژول
- قابلیت تعریف 2 کارت معتبر
- دارای رمز مدیر برای تعریف کارت
- دارای رمز مدیر برای مشاهده کارت های ذخیره شده
- هشدار صوتی در صورت نا معتبر بودن کارت برای سه بار
نکته دوم: دوستان عزیز این پروژه برای کاربردهای تجاری و صنعتی طراحی نشده و صرفا برای کاربردهای آموزشی سال‌ها پیش طراحی شده و طبیعتا اگر بخواهید این برد را در کاربرهای تجاری استفاده کنید باید و باید روی آن کار کنید. سروس کامل پروژه را دارین و کافیه فقط روش کمی کار کنید و کد را بهبود دهید. ولی چند وقت پیش یک مورد دربازکن دیدم که تقریبا اصولش یکی بود و فقط بردش کوچک و با قابلیت‌های بیشتر طراحی شده بود. اثر انگشت نیز می‌توانید اضافه کنید.
فایل ای پروژه شامل:
- شماتیک پروژه طراحی شده در آلتیوم دیزاینر
- سورس برنامه نویسی میکروکنترلر در کدویژن AVR به زبان C
منبع: میکرودیزاینرالکترونیک
