基于Arduino和RFID的汽車點(diǎn)火系統(tǒng)

　　現(xiàn)在大部分汽車都配備了無(wú)鑰匙進(jìn)入和一鍵式點(diǎn)火系統(tǒng)，您只需將鑰匙放在口袋里，只需將手指放在門把手上的電容式傳感器上即可打開車門。在此項(xiàng)目中，我們通過(guò)使用 RFID 和指紋傳感器為該系統(tǒng)添加了更多安全功能。RFID 傳感器將驗(yàn)證用戶的許可證，指紋傳感器僅允許授權(quán)人員進(jìn)入車輛。

　　對(duì)于這個(gè)基于指紋的汽車點(diǎn)火系統(tǒng)，我們使用帶有 R305 指紋傳感器和 EM18 RFID 閱讀器的 Arduino。

　　使用的材料

　　Arduino納米

　　R305 指紋傳感器

　　EM18 RFID閱讀器

　　16*2 字母數(shù)字液晶屏

　　直流電機(jī)

　　L293D電機(jī)驅(qū)動(dòng)IC

　　Veroboard 或面包板（無(wú)論哪個(gè)可用）

　　連接線

　　12V直流電池

　　EM18 RFID閱讀器模塊

　　RFID代表射頻識(shí)別。它指的是一種技術(shù)，其中數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被編碼在 RFID 標(biāo)簽中，并且可以由 RFID 閱讀器使用無(wú)線電波對(duì)其進(jìn)行解碼。RFID 類似于條形碼，其中來(lái)自標(biāo)簽的數(shù)據(jù)由設(shè)備解碼。RFID技術(shù)用于各種應(yīng)用，如安全系統(tǒng)、員工考勤系統(tǒng)、 RFID門鎖、基于RFID的投票機(jī)、收費(fèi)系統(tǒng)等。

　　EM18 Reader是一個(gè)可以讀取存儲(chǔ)在RFID標(biāo)簽中的ID信息的模塊。RFID 標(biāo)簽存儲(chǔ)一個(gè) 12 位唯一編號(hào)，當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入讀取器的范圍內(nèi)時(shí)，該編號(hào)可由 EM18 讀取器模塊解碼。該模塊以 125 kHz 的頻率運(yùn)行，具有內(nèi)置天線，并使用 5 伏直流電源供電。

　　它提供串行數(shù)據(jù)輸出，范圍為 8-12 厘米。串行通信參數(shù)為 8 個(gè)數(shù)據(jù)位、1 個(gè)停止位和 9600 波特率。

　　EM18 特點(diǎn)：

　　工作電壓：+4.5V 至 +5.5V DC

　　電流消耗：50mA

　　工作頻率：125KHZ

　　工作溫度：0-80℃

　　通訊波特率：9600

　　閱讀距離：8-12厘米

　　天線：內(nèi)置

　　EM18 引腳排列：

　　引腳說(shuō)明：

　　VCC：4.5-5V直流電壓輸入

　　GND：接地引腳

　　蜂鳴器：蜂鳴器或 LED 引腳

　　TX：EM18 串行數(shù)據(jù)發(fā)送引腳，用于 RS232（輸出）

　　SEL：使用 RS232 必須為 HIGH（如果使用 WEIGAND，則為 LOW）

　　數(shù)據(jù)0：WEIGAND數(shù)據(jù)0

　　數(shù)據(jù) 1：WEIGAND 數(shù)據(jù) 1

　　要了解有關(guān) RFID 和標(biāo)簽的更多信息，請(qǐng)查看我們以前 基于 RFID 的項(xiàng)目。

　　使用 Arduino 找出 RFID 標(biāo)簽唯一的 12 位代碼

　　在為Arduino 汽車點(diǎn)火系統(tǒng)編程 Arduino 之前，首先，我們需要找出 12 位 RFID 標(biāo)簽的唯一代碼。正如我們之前所討論的，RFID 標(biāo)簽包含一個(gè) 12 位的唯一代碼，可以使用 RFID 閱讀器對(duì)其進(jìn)行解碼。當(dāng)我們?cè)陂喿x器附近刷RFID標(biāo)簽時(shí)，閱讀器將通過(guò)輸出串口給出唯一代碼。首先，根據(jù)電路圖將 Arduino 連接到 RFID 閱讀器，然后將以下給定代碼上傳到 Arduino。

　　整數(shù)計(jì)數(shù) = 0；

?

char card_no[12];
無(wú)效設(shè)置（）
{
   序列號(hào).開始（9600）；
}
無(wú)效循環(huán)（）
{
   如果（串行。可用（））
   {
      計(jì)數(shù) = 0;
      而（Serial.available（） && 計(jì)數(shù) < 12）
      {
         card_no[count] = Serial.read();
         計(jì)數(shù)++；
         延遲（5）；
      }
      序列號(hào).print(card_no);
   }
}

?

　　成功上傳代碼后，打開串口監(jiān)視器，將波特率設(shè)置為9600。然后在讀卡器附近刷卡。然后 12 位代碼將開始顯示在串行監(jiān)視器上。對(duì)所有使用過(guò)的 RFID 標(biāo)簽執(zhí)行此過(guò)程，并記下它以供將來(lái)參考。

　　電路原理圖

　　該基于指紋的點(diǎn)火系統(tǒng)的電路圖如下所示：

　　就我而言，我已將完整的電路焊接在 perf 板上，如下所示：

　　指紋傳感器模塊

　　指紋傳感器模塊或指紋掃描儀 是一個(gè)模塊，它捕獲指紋圖像，然后將其轉(zhuǎn)換為等效模板，并由 Arduino 將它們保存到其內(nèi)存中的選定 ID（位置）上。在這里，所有過(guò)程都由 Arduino 控制，例如拍攝指紋圖像、將其轉(zhuǎn)換為模板、存儲(chǔ)位置等。

　　我們之前使用相同的 R305 傳感器構(gòu)建了投票機(jī)、考勤系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等。您可以在此處查看所有基于指紋的項(xiàng)目。

　　將指紋注冊(cè)到傳感器：

　　在繼續(xù)程序之前，我們需要安裝指紋傳感器所需的庫(kù)。在這里，我們使用“ Adafruit_Fingerprint.h ”來(lái)使用 R305 指紋傳感器。所以首先使用下面給出的鏈接下載庫(kù)：

　　Adafruit 指紋傳感器庫(kù)

　　成功下載后，在 Arduino IDE 中，轉(zhuǎn)到文件》 工具 》 包含庫(kù) 》 添加 .zip 庫(kù)，然后選擇 zip 文件位置以安裝庫(kù)。

　　成功安裝庫(kù)后，請(qǐng)按照以下步驟在傳感器內(nèi)存中注冊(cè)新指紋。

　　1.在 Arduino IDE 中，轉(zhuǎn)到文件》示例》 Adafruit 指紋 傳感器 庫(kù)》注冊(cè)。

　　2.將代碼上傳到Arduino，打開串口監(jiān)視器，波特率為9600。

　　重要提示：將程序中的軟件串行引腳更改為 SoftwareSerial mySerial（12， 11）。

　　3.您應(yīng)該輸入要存儲(chǔ)指紋的指紋 ID。因?yàn)檫@是我的第一個(gè)指紋，所以我在左上角輸入 1，然后單擊發(fā)送按鈕。

　　4.然后指紋傳感器上的燈會(huì)閃爍，表示您應(yīng)該將手指放在傳感器上，然后按照串行監(jiān)視器上顯示的步驟操作，直到它確認(rèn)您成功注冊(cè)。

RFID無(wú)鑰匙點(diǎn)火編程

此生物識(shí)別點(diǎn)火系統(tǒng)的完整代碼在本教程的末尾給出。在這里，我們將解釋代碼的幾個(gè)重要部分。

首先是包含所有必需的庫(kù)。在我的例子中，我包含了“?Adafruit_Fingerprint.h?”用于使用 R305 指紋傳感器。然后配置將連接指紋傳感器的串行端口。就我而言，我已將 12 聲明為 RX 引腳，將 11 聲明為 TX 引腳。

?

#include  
#include  
SoftwareSerial mySerial(12,11); 
Adafruit_Fingerprint 手指 = Adafruit_Fingerprint(&mySerial);

?

在下一步中，聲明將在整個(gè)代碼中使用的所有變量。然后用 Arduino 定義 LCD 連接引腳，然后聲明LiquidCrystal類的對(duì)象。

?

字符輸入[12]；
整數(shù)計(jì)數(shù) = 0；
整數(shù)a = 0；
const int rs = 6, en = 7, d4 = 2, d5 = 3, d6 = 4, d7 = 5; 
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);

?

接下來(lái)，在loop() 中，編寫代碼以獲取 RFID 標(biāo)簽的唯一 12 位代碼，并將它們存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)組中。在這里，數(shù)組的元素將與內(nèi)存中存儲(chǔ)的唯一代碼進(jìn)行匹配，以獲取經(jīng)過(guò)身份驗(yàn)證的人員詳細(xì)信息。

?

計(jì)數(shù) = 0; 
    while (Serial.available() && count < 12) 
    { 
      input[count] = Serial.read(); 
      計(jì)數(shù)++；
      延遲（5）；
    }

?

　　然后，將接收到的數(shù)組與存儲(chǔ)的標(biāo)簽代碼進(jìn)行比較。如果代碼匹配，那么許可證被認(rèn)為是有效的，這允許用戶放置有效的指紋。否則，它將顯示無(wú)效的許可證。

?

if ((strncmp(input, "3F009590566C", 12) == 0) && (a == 0)) 
      { 
        lcd.setCursor(0, 0); 
        lcd.print("許可證有效"); 
        lcd.setCursor(0, 1); 
        lcd.print("歡迎"); 
        延遲（1000）；
        a = 1; 
        指紋（）; 
      }

?

在下一步中，將編寫一個(gè)函數(shù)getFingerprintID?，該函數(shù)將為已注冊(cè)的指紋返回一個(gè)有效的指紋 ID。

?

int getFingerprintID() 
{ 
  uint8_t p = finger.getImage(); 
  如果（p！= FINGERPRINT_OK）返回-1；
  p = 手指.image2Tz(); 
  如果（p！= FINGERPRINT_OK）返回-1；
  p = finger.fingerFastSearch(); 
  如果（p！= FINGERPRINT_OK）返回-1；
  返回finger.fingerID；
}

?

在RFID 匹配成功后調(diào)用的函數(shù)指紋（）內(nèi)部，調(diào)用getFingerprintID函數(shù)以獲取有效的指紋 ID。然后使用if-else 循環(huán)進(jìn)行比較，得到經(jīng)過(guò)身份驗(yàn)證的人員數(shù)據(jù)的信息，如果數(shù)據(jù)匹配，則車輛被點(diǎn)燃，否則將提示輸入錯(cuò)誤的指紋。

?

int指紋ID = getFingerprintID(); 
        延遲（50）；
        if (fingerprintID == 1) 
        { 
          lcd.setCursor(0, 0); 
          lcd.print("已授予訪問權(quán)限"); 
          lcd.setCursor(0, 1); 
          lcd.print("車輛啟動(dòng)"); 
          數(shù)字寫入（9，高）；
          數(shù)字寫入（10，低）；
          而（1）；
        }

?

　　這就是這個(gè)RFID 汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理，它為您的汽車增加了兩層安全性。

#include 
#include 
字符輸入[12]；
整數(shù)計(jì)數(shù) = 0；
整數(shù)a = 0；
const int rs = 6, en = 7, d4 = 2, d5 = 3, d6 = 4, d7 = 5;
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);
SoftwareSerial mySerial(12,11);
Adafruit_Fingerprint 手指 = Adafruit_Fingerprint(&mySerial);
無(wú)效設(shè)置（）
{
  pinMode（9，輸出）；
  pinMode（10，輸出）；
  數(shù)字寫入（9，低）；
  數(shù)字寫入（10，低）；
  序列號(hào).開始（9600）；
  lcd.begin(16, 2);
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("歡迎來(lái)到");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("電路文摘");
  延遲（2000）；
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("請(qǐng)刷卡");
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("你的許可證");
}
無(wú)效循環(huán)（）
{
  if (Serial.available())
  {
    計(jì)數(shù) = 0;
    while (Serial.available() && count < 12)
    {
      輸入[計(jì)數(shù)] = Serial.read();
      計(jì)數(shù)++；
      延遲（5）；
    }
    如果（計(jì)數(shù) == 12）
    {
      if ((strncmp(input, "3F009590566C", 12) == 0) && (a == 0))
      {
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("許可證有效");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("歡迎");
        延遲（1000）；
        a = 1;
        指紋（）;
      }
      否則 if ((strncmp(input, "0B0028883E95", 12) == 0) && (a == 0))
      {
        lcd.setCursor(0, 0);
        lcd.print("許可證有效");
        lcd.setCursor(0, 1);
        lcd.print("歡迎");
        延遲（1000）；
        a = 1;
        指紋（）;
      }
      別的
      {
        如果 (a != 1)
        {
          lcd.setCursor(0, 0);
          lcd.print("許可證無(wú)效");
          lcd.setCursor(0, 1);
          lcd.print("再試一次?。。?);
          延遲（2000）；
          lcd.clear();
          lcd.setCursor(0, 0);
          lcd.print("請(qǐng)刷卡");
          lcd.setCursor(0, 1);
          lcd.print("你的許可證");
        }
      }
    }
  }
}
int getFingerprintID()
{
  uint8_t p = finger.getImage();
  如果（p！= FINGERPRINT_OK）返回-1；
  p = 手指.image2Tz();
  如果（p！= FINGERPRINT_OK）返回-1；
  p = finger.fingerFastSearch();
  如果（p！= FINGERPRINT_OK）返回-1；
  返回finger.fingerID；
}
無(wú)效指紋（）
{
  手指.開始（57600）；
        而(a==1)
        {
        int指紋ID = getFingerprintID();
        延遲（50）；
        如果（指紋 ID == 1）
        {
          lcd.setCursor(0, 0);
          lcd.print("已授予訪問權(quán)限");
          lcd.setCursor(0, 1);
          lcd.print("車輛啟動(dòng)");
          數(shù)字寫入（9，高）；
          數(shù)字寫入（10，低）；
          而（1）；
        }
        else if (fingerprintID == 2)
        {
          lcd.setCursor(0, 0);
          lcd.print("已授予訪問權(quán)限");
          lcd.setCursor(0, 1);
          lcd.print("車輛啟動(dòng)");
          數(shù)字寫入（9，高）；
          數(shù)字寫入（10，低）；
          而（1）；
        }
        別的
        {
          lcd.setCursor(0, 0);
          lcd.print("請(qǐng)放置一個(gè)");
          lcd.setCursor(0, 1);
          lcd.print("有效手指");
        }
        }
}

?