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Fingerprint Türöffner "Sesam"
Beschreibung
Ein bestehender elektrischer Türöffner soll mit einem Arduino und einem Fingerabdruckscanner erweitert werden, so das durch schalten eines Relais der Türöffner ausgelöst wird. Im folgenden werde ich den Eigenbau dieses Systems zum Nachmachen beschreiben.
Wichtig zu wissen ist: Der Fingerprintsensor ist generell nicht technisch zu manipulieren. Es reicht also nicht, sein Gehäuse zu zerstören und irgendwelche Kabel kurz zu schließen. Bitte entnehmt weitere Sicherheitsrelevante Details dem Datenblatt des K503 (siehe unten).
Für Kritiken, Vorschläge und Rückmeldungen bin jeder Zeit offen.
Bedienungsanleitung
Erstinbetriebnhame
- Im Arduino-Skript muss zuerst die Chip-ID des Admin-NFC-Tags festgelegt werden. Diese findest du raus, in dem du das Beispielskript DumpInfo der MFRC522-Library einsetzt, die dezimalinterger ID deines Tags ausliest und in die config.h deines Sesam.ino-Skiptes überträgst.
- Jetzt kannst du die Sesam.ino auf den Arduino laden und das zusammengebaute System an der Tür installieren. (Anschlussplan folgt).
- Die LED des FP-Sensor blinkt zuerst blau, danach rot, anschließend leuchtet sie lila. Es ist noch kein Fingerabdruck gespeichert und das System fordert dich auf, deinen ersten Fingerabdruck einzulesen.
Im normalen Betrieb
Wird ein Fingerabdruck eingelesenen und akzeptiert, so leuchtet der FP-Sensor lila und der elektrische Türöffner wird für drei Sekunden betätigt. Du kannst die Türe öffnen.
Fingerabdruck hinzufügen
Halte den Admin-Tag an den RF-Reader. Ein Piepston und das lila Licht am FP-Sensor zeigen dir, dass das System bereit ist einen neuen Fingerabdruck zu speichern. Gehe dazu wie folgt vor:
| LED FP-Sensor | Aktion |
|---|---|
| lila | Finger auflegen und halten, bis das Licht erlischt |
| blau blinkend | Finger abnehmen und warten. Daten werden verarbeitet |
| lila | Finger erneut auflegen, wie vorher |
War das einlesen erfolgreich erlischt der LED-Ring am FP-Sensor und das System geht wieder in den normalen Betriebsmodus. Du kannst das einlernen jeder Zeit mit dem RESET-Knopf abbrechen.
System
Hardware
Hier sind auch zukünftige Bauteile aufgeführt. Wie zum Beispiel die RealTimeClock oder das SD-Karten-Modul. Dafür gibt es aber noch keine praktisch-technischen Lösungen.
| MCU | Arduino UNO | |
| RTC | DS1307 | Modul |
| RFID | RC522 | Modul |
| SD | SD-Card Modul | Modul |
| Fingerprint Sensor | R503 | Bauteil |
| Relais | HW482 | Modul |
Software
| Verwendete Libraries | ||
|---|---|---|
| SPI | SPI.h | enthalten |
| SD | SD.h | enthalten |
| MFRC522 | MFRC522.h |
Leitungsplan
Konvention
| SDA | grün |
| SCK | weiß |
| CS | gelb |
| MOSI | blau |
| MISO | lila |
| RST | orange |
Liste
| Modul | MCU Pin | Beschreibung |
|---|---|---|
| SD-Karten Modul (nicht verbaut) | ||
rausgefunden, wie ich dieses „Problemmodul“ zusammen mit anderen SPI-Geräten benutzen kann.|
| CS | D5 | Ersfassung der SD Karte |
| SCK | D13 | Synchronisiert den Datentransfer durch den Master |
| MOSI | D11 | MasterOutSlaveIn Datenleitung |
| MISO | D12 | MasterInSlaveOut Datenleitung |
| Vcc | 5V | Stromversorgung |
| GND | GND | Ground |
| RFID RC522 | ||
|---|---|---|
| Liest NFC-Tags. Dies ist nötig um einen „Admin-Schlüssel“ zu generieren. | ||
| SDA | 10 | |
| SCK | D13 | |
| MOSI | D11 | |
| MISO | D12 | |
| IRG | unbelegt | |
| GND | GND | |
| RST | 9 | |
| Vcc | 3.3V | |
| Fingerabdruck Sensor R502 oder R503 (der R503 ist tiefer) | ||
| Kantrolliert den berechtigten Zutritt an der Tür | ||
| Vcc | 3.3V | rot am Sensor |
| GND | GND | schwarz am Sensor |
| TX | D2 | gelb am Sensor |
| RX | D3 | grün am Sensor |
| Itrp | unbelegt | blau am Sensor (Ein Interrupt-Anschluss. Wakeup Signal) |
| Vcc2 | 3.3V | weiße am Sensor (Stromversorgung: Berührungs-Induktion) |
| Active Buzzer | ||
| Rückmeldung von Geräteaktionen an den Benutzer | ||
| - | GND | |
| + | D7 | |
| RESET Button | ||
| Wird der Arduino fest blind-verbaut so ist ein erreichen des Reset-Knopfes schwer möglich. Hierzu wird ein erreichbarer Knopf „aufputz“ installiert. | ||
| 1 | RST | |
| 2 | GND | |
| Relais | ||
| Überbrückt den elektrischen Türöffnerkontakt. | ||
| Vcc | 5V | |
| GND | GND | |
| In | D5 |
Beispiele
Anforderungen
| Status | Beschreibung |
|---|---|
| offen | Nach der Erstinstallation muss 1.) der RFID-Schlüssel angelernt werden und |
| 2.) Der erste FP eingelernt werden |
Probleme und Troubleshooting
- Scheinbar gibt es Probleme mit der Verwendung von mehreren SPI-Modulen (MOSI, MISO). Es geht entweder der RC522 oder das SD Modul. Nach einer Lösung wird gesucht. Ein Hinweis gibt es hier.
Im Enrolle-Modus wird dieser nicht beendet nach den einlernen eines Fingerabdruckes.
Resourcen
Quellen
Veröffentlichung
Projekt bei gitHub folgt.