IOT Tresor mit Keypad oder RFID Verriegelung - AZ-Delivery

In diesem Beitrag möchten wir zeigen, wie man einen IOT Tresor mit Keypad oder RFID Verriegelung baut. Das folgende Video ist die Anleitung. Über den Blogpost stellen wir zusätzliche Informationen bereit.

zum Youtube Video

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 Hier finden Sie die verwendeten Produkte:

 Verdrahtung Keypad:

 

Code Keypad:

/*
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   /   /__  /       / __ \___  / (_)   _____  _______  __
  / /| | / / ______/ / / / _ \/ / / | / / _ \/ ___/ / / /
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  Produkt, Datenblatt und Pinout unter:
  https://www.az-delivery.de/

  Projekt:  Tresor mit Keypad und Innenbeleuchtung        
  Datum:    10/2022

  Keypad-Ansteuerung aus dem Beispiel-Sketch der Library von Chris--A:
  https://github.com/Chris--A/Keypad/blob/master/examples/CustomKeypad/CustomKeypad.ino
*/
#include <Arduino.h>
#include <ESP32Servo.h>
#include <SPI.h>
// #include <MFRC522.h>
#include <fastLED.h>
#include <Keypad.h>

// motor
const int servoPin = 2;
Servo myservo;

// leds
const int NUM_LEDS = 12;
const int DATA_PIN = 25;
CRGB leds[NUM_LEDS];
int randomRed = 0;
int randomGreen = 0;
int randomBlue = 0;
const int LEDRed = 4;

bool dooropen = false;

// Keypad
const byte ROWS = 4;    // four rows
const byte COLUMNS = 4; // four columns
// define the symbols on the buttons of the keypads
char hexaKeys[ROWS][COLUMNS] = {
    {'1', '2', '3', 'A'},
    {'4', '5', '6', 'B'},
    {'7', '8', '9', 'C'},
    {'*', '0', '#', 'D'}};
byte rowPins[ROWS] = {16, 17, 21, 22};   // connect to the row pinouts of the keypad
byte colPins[COLUMNS] = {26, 18, 19, 23}; // connect to the column pinouts of the keypad


Keypad keypad = Keypad(makeKeymap(hexaKeys), rowPins, colPins, ROWS, COLUMNS);

const String password = "1234"; // change your password here
String input_password;

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  pinMode(LEDRed, OUTPUT);
  myservo.attach(servoPin);
  FastLED.addLeds<WS2812, DATA_PIN, GRB>(leds, NUM_LEDS);
  input_password.reserve(32); // maximum input characters is 33, change if needed
}

void loop()
{
  char key = keypad.getKey();

  if (key)
  {
    Serial.println(key);

    if (key == '#')
    {
      if (password == input_password)
      {
        Serial.println(" Password is correct");
        if (dooropen)
        {
          myservo.write(90); // move MG996R's shaft to angle 0°
          for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++)
          {
            leds[i].setRGB(0, 0, 0); // leds off
          }
          FastLED.setBrightness(20);
          FastLED.show();
          dooropen = false;
          delay(1000);
        }

        else if (dooropen == false)
        {
          myservo.write(0); // move MG996R's shaft to angle 90°
          randomRed = random(1, 256);
          randomBlue = random(1, 256);
          randomGreen = random(1, 256);

          for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++)
          {
            leds[i].setRGB(randomRed, randomGreen, randomBlue); // leds on with random colours
          }
          FastLED.setBrightness(20);
          FastLED.show();
          dooropen = true;
          delay(1000);
        }
      }
      else
      {
        digitalWrite(LEDRed, HIGH);
        delay(1000);
        digitalWrite(LEDRed, LOW);
      }
      input_password = ""; // clear input password
    }

    else if (key == '*')
    {
      input_password = ""; // clear input password
    }
    else
    {
      input_password += key; // append new character to input password string
    }
  }
}

Verdrahtung RFID:


Code RFID:

 

/*
    ___ _____        ____       ___                      
   /   /__  /       / __ \___  / (_)   _____  _______  __
  / /| | / / ______/ / / / _ \/ / / | / / _ \/ ___/ / / /
 / ___ |/ /_/_____/ /_/ /  __/ / /| |/ /  __/ /  / /_/ / 
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  Produkt, Datenblatt und Pinout unter:
  https://www.az-delivery.de/

  Projekt:  Tresor mit RFID und Node-RED Anbindung via MQTT   
  Datum:    10/2022

*/
#include <Arduino.h>
#include <ESP32Servo.h>
#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>
#include <fastLED.h>

// for MQTT
#include <PubSubClient.h>
#include <WiFi.h>
//für etwaigen späteren Gebrauch für MQTT etc. 
#include <ArduinoJson.h>
#include <AsyncTCP.h>
#include "credentials.h"

// MQTT
String clientId = "ESP32-";
const char *mqtt_server = "192.168.178.42";
const char *mqtt_user = "azdelivery";
const char *mqtt_password = "myhiddenpassword";
WiFiClient espClient;
PubSubClient client(espClient);
long lastMsg = 0;
char msg[50];
int value = 0;

// RFID
const int SS_PIN = 5;
const int RST_PIN = 27;
MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN);

// motor
const int servoPin = 2;
Servo myservo;

// leds
const int NUM_LEDS = 12;
const int DATA_PIN = 25;
CRGB leds[NUM_LEDS];
int randomRed = 0;
int randomGreen = 0;
int randomBlue = 0;
const int LEDRed = 4;

bool dooropen = false;

void reconnect()
{
  // Loop until we're reconnected
  while (!client.connected())
  {
    Serial.print("Attempting MQTT connection...");
    // Attempt to connect
    clientId += String(random(0xffff), HEX);
    if (client.connect(clientId.c_str(), mqtt_user, mqtt_password))
    {
      Serial.println("connected");
      // for this example not necessary
      // client.subscribe("topic");
    }
    else
    {
      Serial.print("failed, rc=");
      Serial.print(client.state());
      Serial.println(" try again in 5 seconds");
      // Wait 5 seconds before retrying
      delay(5000);
    }
  }
}

// only required if we get informations from mqtt

void callback(char *topic, byte *message, unsigned int length)
{
  Serial.print("Message arrived on topic: ");
  Serial.print(topic);
  Serial.print(". Message: ");
  String messageTemp;

  for (int i = 0; i < length; i++)
  {
    Serial.print((char)message[i]);
    messageTemp += (char)message[i];
  }
  Serial.println();

  if (String(topic) == "topic")
  {
    // action
  }
}

void connectAP()
{

  Serial.println("Connecting to WiFi..");
  WiFi.begin(ssid, password);

  int cnt = 0;
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
  {
    delay(1000);
    Serial.print(".");
    cnt++;

    if (cnt > 30)
      ESP.restart();
  }
  Serial.println(WiFi.localIP());
}

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  pinMode(LEDRed, OUTPUT);
  SPI.begin();     // start SPI bus
  rfid.PCD_Init(); // start RFID-Modul
  Serial.println("RFID-RC522 ist bereit");

  myservo.attach(servoPin);

  FastLED.addLeds<WS2812, DATA_PIN, GRB>(leds, NUM_LEDS);

  connectAP();
  client.setServer(mqtt_server, 1883);
  client.setCallback(callback);
}

void loop()
{

  if (!client.connected())
  {
    reconnect();
  }
  if (!client.loop())
    client.connect("ESP32Tresor");

  if (!rfid.PICC_IsNewCardPresent())
  {
    return;
  }
  if (!rfid.PICC_ReadCardSerial())
  {
    return;
  }

  Serial.println();
  // read the RFID-tags
  Serial.print(" UID tag  :");
  String content = "";
  for (byte i = 0; i < rfid.uid.size; i++)
  {
    Serial.print(rfid.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " ");
    Serial.print(rfid.uid.uidByte[i], HEX);
    content.concat(String(rfid.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " "));
    content.concat(String(rfid.uid.uidByte[i], HEX));
  }
  content.toUpperCase();
  Serial.println();
  Serial.print(" PICC type: ");
  MFRC522::PICC_Type piccType = rfid.PICC_GetType(rfid.uid.sak);
  // the returned hex-value can be used for further actions

  Serial.println(rfid.PICC_GetTypeName(piccType));

  if (content.substring(1) == "AC 32 E6 8C")
  {

    if (dooropen)
    {
      myservo.write(90); // move MG996R's shaft to angle 0°
      for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++)
      {
        leds[i].setRGB(0, 0, 0); // leds off
      }
      FastLED.setBrightness(50);
      FastLED.show();
      dooropen = false;
      delay(1000);
    }

    else if (dooropen == false)
    {
      myservo.write(0); // move MG996R's shaft to angle 90°
      randomRed = random(1, 256);
      randomBlue = random(1, 256);
      randomGreen = random(1, 256);

      for (int i = 0; i < NUM_LEDS; i++)
      {
        leds[i].setRGB(randomRed, randomGreen, randomBlue); // leds on with random colours
      }
      FastLED.setBrightness(50);
      FastLED.show();
      client.publish("safe", "Your safe has been opened"); // E-Mail
      dooropen = true;
      delay(1000);
    }
  }
  else
  {
    digitalWrite(LEDRed, HIGH);
    delay(1000);
    digitalWrite(LEDRed, LOW);
    delay(1000);
  }
}

Credentials dazu: 

const char* ssid = "myhiddenSSID";
const char* password = "mytopsecreitpassword";


7 Kommentare

Anja

Anja

Klingt spannend als Bastelprojekt z.B. für eine Paket-Einwurfbox aus Sperrholz. Ein magnetischer Türöffner wäre eigentlich praktischer (dann muss man nicht aktiv verriegeln) aber das dürfte dann wieder eine Challenge sein weil die Dinger trotz Schutzdioden Spannungsspitzen erzeugen. Da braucht man dann dicke Kondensatoren die direkt verkabelt sein müssen – über die dünnen Steckkabel und Breadboard Verbindungen reicht das nicht.

Andreas Wolter

Andreas Wolter

@Renato Pleterski: da die Anzahl der Pins dieses Mikrocontrollers stark eingeschränkt ist, denke ich, dass man die beiden Projekte nicht zusammenbringen kann. Beide nutzen die SPI-Schnittstelle. Wenn ein MC mit mehr Pins verwendet wird, bräuchte der entweder eine zweite Hardware SPI-Schnittstelle, oder man implementiert eine Software-SPI.

Grüße,
Andreas Wolter
AZ-Delivery Blog

Renato Pleterski

Renato Pleterski

Kann man beide projekte : Keyboard und Rfid in eine Schaltung zusamen verbinden ?

Roland B.

Roland B.

Ich kann dem ersten Kommentar nicht beipflichten. Es geht hier um eine Bastelidee und die Ansteuerung der Module als IOT: Die Idee mit dem E-Mail Node gefällt und hat mir eine Idee aufgezeigt. Den Bastel Tresor als praxis Tresor anzusehen ist auch etwas vermessen.
Schönes basteln noch

Tobias

Tobias

@ Paul Moranduzzo: Du brauchst die FastLED Bibliothek von Daniel Garcia.

Paul Moranduzzo

Paul Moranduzzo

Fehlermeldung: fastLED.h No such file or directory
Welche Bibliothek soll ich nehmen?

dd1uzu

dd1uzu

Sieht “interessant” aus. Ein Tresor aus Pappe!!!

1. Frage: Wie soll ich den schweren Metallriegel oder die Sperre eines ECHTEN Tresors mit dem Servo verbinden?
2. Frage: Wie soll das RFIF-Signal durch die dicke Tresorwand aus Metall kommen?

Wenn man statt des Servos ein Relais verwendet, ließe sich ein elektrischer Türöffner damit bauen. Das wäre sicher praxisnäher!
Bei Nutzung der WIFI- oder Bluetooth-Funktion des ESP könnte man alternativ auch eine drahtlose Fernbedienung realisieren.

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