还用钥匙开门？做一个RFID门禁系统吧

【编者按】本文的作者是肖颖，他看到我们雷锋网正在征集创客作品（ igeek.im ），于是按照我们的要求把产品介绍发了过来。欢迎大家把家里的作品拿过来展示一把。

在学校生活中偶尔会遇到忘带钥匙的情况出现，如果室友碰巧也不在寝室的话，自己只能站在寝室外等待。同时不知道是否宿舍门锁老旧的原因，开门比较纠结花时间，时常有制作自动门锁的想法。后来入手了RFID读卡器，可以正常读取市面上的Mifare S50，S70非接触智能卡（学校的饭卡就可以读取），于是就构想了这个基于RFID的寝室门禁系统。

本系统原理是基于非接触式卡的序列号是唯一的，制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化,不可再更改。这样不同的卡都是唯一的存在，可以利用读卡器读取卡的序列号，来判断卡的拥有者（像我的室友）。基本原理可以参考下图：

门禁系统1.0

制作材料：

Arduino UNO

NOKIA 5110液晶屏

RFID-RC522读卡器

MG-996R舵机

移动电源

首先，是将RFID-RC522和UNO连接起来，这个读卡器是基于SPI通讯。但这里有一个封装比较好的库文件支持RC522，可以自定义SPI针脚位。NOKIA 5110液晶屏也有库文件——支持画图，中文显示，可以自定义针脚位。因为开启门锁需要较强拉力，这样MG-996R所需电量比较大，实际使用时，需要给舵机单独供电。

软件部分

主控部分用的的是Arduino Uno，使用了arduino IDE 1.04，部分代码如下：

//端口定义
#include <SPI.h>
#include <RFID.h>
#include <LCD5110_CN.h>
#define servopin 7
#define sensor 0
#define BL 9
LCD5110 myGLCD(2,3,4,5,6);//CLk-SCK,Din-MOSI,DC,RST-IO,CS-CE
extern uint8_t SmallFont[];

RFID rfid(10,8); //D10--读卡器MOSI引脚、D5--读卡器RST引脚

//4字节卡序列号，第5字节为校验字节
unsigned char serNum[5];
//写卡数据
unsigned char writeDate[16];
String comdata = "";
……
//舵机驱动定义
void servopulse(int angle)//定义一个脉冲函数

{

int pulsewidth=(angle*11)+500; //将角度转化为500-2480的脉宽值

digitalWrite(servopin,HIGH); //将舵机接口电平至高

delayMicroseconds(pulsewidth); //延时脉宽值的微秒数

digitalWrite(servopin,LOW); //将舵机接口电平至低

delayMicroseconds(20000-pulsewidth);

}
//工作使能
long randNumber = random(0, 20);
unsigned char i,tmp;
unsigned char status;
unsigned char str[MAX_LEN];
unsigned char RC_size;

while (Serial.available() > 0)
{
comdata += char(Serial.read());
delay(2);
}
for(int i=0;i<16;i++)
{
writeDate[i]=comdata[i];
}
//找卡
rfid.isCard();
//读取卡序列号
if (rfid.readCardSerial())
{
Serial.print("The card's number is : ");
Serial.print(rfid.serNum[0]);
Serial.print(" , ");
Serial.print(rfid.serNum[1],BIN);
Serial.print(" , ");
Serial.print(rfid.serNum[2],BIN);
Serial.print(" , ");
Serial.print(rfid.serNum[2],BIN);
Serial.print(" , ");
Serial.print(rfid.serNum[4],BIN);
Serial.println(" ");
if(rfid.serNum[0]==205||rfid.serNum[0]==21||rfid.serNum[0]==85||rfid.serNum[0]==117){
for(int i=0;i<100;i++)
{
servopulse(45);
if(rfid.serNum[0]==205||rfid.serNum[0]==117)
{
myGLCD.clrScr();
Serial.println("Welcome Mr.Xiao");
myGLCD.print("Welcome",int(randNumber)+20,int(randNumber));
myGLCD.print("Mr.Xiao",int(randNumber)+20,int(randNumber)+20);
analogWrite(BL,HIGH);
}
if(rfid.serNum[0]==85)
{
myGLCD.clrScr();
Serial.println("Welcome Mr.Yang");
myGLCD.print("Welcome",int(randNumber)+20,int(randNumber));
myGLCD.print("Mr.Yang",int(randNumber)+20,int(randNumber)+20);
digitalWrite(BL,HIGH);
}
if(rfid.serNum[0]==21)
{
myGLCD.clrScr();
Serial.println("Welcome Mr.Huang");
myGLCD.print("Welcome",int(randNumber)+20,int(randNumber));
myGLCD.print("Mr.Huang",int(randNumber)+20,int(randNumber)+20);
digitalWrite(BL,HIGH);
}

} //引用脉冲函数
delay(3000);
for(int i=0;i<100;i++)
{
servopulse(0);
}
}
}
if (!rfid.readCardSerial()){

digitalWrite(servopin,LOW);
digitalWrite(BL,LOW);
}
rfid.halt(); //指挥卡进入睡眠模式
}

这里有两个库文件。( RFID.h , LCD5110_CN.h )

总装实验

电路连接的部分结束后，我使用了比较简陋的纸壳将整个装置包装起来。电路部分固定在了里面，再将整个包装粘合在门后，其中读卡器是在门缝走线（幸亏是木门）。

介绍视频如下：

后记

以上只是我想法的最基础版本，可以说是系统1.0版吧，但这样已经完成了最初的预想。我想这个基础版还是有很大的发展空间，完全可以基于此，进一步使整个寝室智能化。下一步我想加强系统的稳定性，以及增加密码键功能，开发出后续版本。也希望有兴趣的朋友那个给出宝贵的建议，大家一起分享快乐。