RFID Lock – Sistema di accesso/serratura elettronica con tag RFID e PIC16F88

Giovanni Bernardo | 21 luglio 2011
Categorie: Progetti

Chi segue Settorezero anche su facebook conosce già o ha sentito parlare della scheda illustrata a sinistra. Si tratta di un circuito definito come serratura elettronica. In pratica esegue il toggle di un relè in base al riconoscimento o meno di una chiave elettronica che nella fattispecie è costituita da un transponder (un TAG RFID) operante alla frequenza di 125KHz.

Come chiave avremo quindi una tessera, un portachiavi, un bottone… insomma di tag RFID da 125KHz ce ne sono di vari tipi, chi ha già letto questo articolo sa bene di cosa parlo.

Il circuito in questione è stato progettato dal sottoscritto con l’intenzione di essere utilizzato come sistema di attivazione/disattivazione dell’ antifurto, ce l’ho in funzione da qualche mese e fin’ora non ho problemi da segnalare.

Le caratteristiche di questo circuito sono le seguenti:

  • memorizza fino a 45 chiavi (in realtà il limite massimo è 49 ma mi sono voluto fermare prima)
  • memorizzazione “tag speciale” che mette il circuito in modalità di memorizzazione
  • memorizzazione “tag speciale” che esegue la cancellazione di tutti i tag memorizzati
  • relè secondario che viene agganciato in caso di rilevamento di tag non autorizzato
  • switch antimanomissione da collegare all’antifurto per segnalare l’apertura della scatola che racchiude il circuito (lo switch non è collegato al circuito e il firmware non lo gestisce: ho soltanto previsto un alloggiamento sul PCB con un connettore a vite che si collega al pulsante unicamente per rendere più comodo il montaggio).
  • rilevazione dei tag già registrati in modalità memorizzazione
  • controllo del checksum
  • monitor su porta seriale (livello TTL)
  • due led di segnalazione + terzo led pilotabile dall’esterno + led di alimentazione presente + altri 3 led spia (relè/funzionamento modulo)
  • cicalino che esegue segnalazioni differenti a seconda di ciò che accade
  • relè di rilevazione tag autorizzato impostabile come monostabile (es.: attivazione elettroserratura) o bistabile (ON/OFF) tramite jumper
  • salvataggio delle impostazioni e dei tag nell’eeprom interna del picmicro
  • dimensioni: 75(W)x100(L)x30(H) mm
  • Consumi: 50mA(stand by), 130mA(con relè agganciato), 140mA MAX (relè agganciato e modalità cancellazione attiva, condizione nella quale sono accesi 5 led di cui 2 alternativamente). Consumi rilevati con modulo ID20. Con il modulo ID12 l’assorbimento è minore.
  • Utilizzabili i moduli RFID reader della Innovations: ID20, ID12, ID2. L’ID2 in particolare richiede un’antenna esterna con un condensatore (sul circuito sono presenti le piazzole, ma non chiedetemi come fare).

Altre foto del circuito possono essere visionate sul gruppo facebook a questo indirizzo: http://on.fb.me/nBAipa

Qui invece ho registrato un video che ne illustra il funzionamento:

Ho da dare alcuni consigli per la realizzazione:

  • Se alimentate il circuito a 12V,  prevedete un’aletta di raffreddamento sul 7805.
  • Il modulo di lettura (ID20 o ID12) e i tags io li ho acquistati su robot-italy. L’ID20 raggiunge una distanza di lettura forse troppo elevata (fino a 16/17cm). Se dovete racchiudere il tutto in una scatola spessa da porre lontano… potrebbe anche andar bene ma penso che l’ID12 sia sufficiente, in aggiunta l’ID12 consuma meno, costa meno ed è anche più piccolo. Non consiglio l’ID2, che a parte è difficile da trovare, è anche difficile da utilizzare: bisogna realizzarsi a mano un’antenna e accordarla seguendo le istruzioni sul datasheet.
  • I relè miniaturizzati funzionanti a 5V li ho acquistati su PCB Facile. La loro sigla è SRS-05VDC-SL (codice PCB facile: 1350240). Sono prodotti dalla “Songle”.
  • Il resto dei componenti è facile da trovare.
  • Come dicevo tra le caratteristiche, la basetta misura  75 x 100 mm. Io, ad esempio, ce l’ho alloggiata in una cassetta di derivazione cieca a tenuta stagna (IP56) della Gewiss modello GW-44-205
Nota:
Tag di memorizzazione e tag di cancellazione sono due tag a scelta, impostati la prima volta che si accende il circuito o dopo una cancellazione totale. Nel caso in cui si perde il tag di memorizzazione e si vogliano memorizzare altri tag, l’unica soluzione è usare il tag di cancellazione per resettare il sistema e quindi reimpostare tutti i  tag daccapo. Se invece si perde il tag di cancellazione, l’unica soluzione per eseguire la cancellazione totale è quella di riprogrammare il picmicro con il pickit: non ho previsto altre soluzioni. Dopotutto sto fornendo il sorgente per cui potete anche cambiare da voi le modalità di funzionamento.

Come ottenere un PCB di RFID Lock

Nota: il PCB non è più disponibile, è disponibile unicamente il sorgente per il vecchio MPLAB IDE e compilatore Hitec

Chi richiede il progetto di RFID Lock contribuisce alle spese di gestione di settorezero.com.

Prima di procedere seguite le istruzioni riportate nella pagina servizi.

A chi contribuisce a mantenere attivo settorezero.com mediante la richiesta di RFID Lock, invierò il seguente materiale:

  • PCB già realizzato in casa col metodo della fotoincisione, già forato (Basetta Bungard FR4, forata con punte in Widia)
  • Codice sorgente in Hitech-C completo di progetto per MPLAB, ampiamente commentato e scritto in maniera pulita
  • HEX precompilato per PIC16F88
  • Sorgenti Eagle (vecchia versione) del PCB
  • Manuale PDF completo che illustra tutti i settaggi e le modalità di funzionamento.

Il contributo richiesto per questo progetto è di €30, €15 è compresa la spedizione del PCB con posta ordinaria (il PCB viene fornito senza componenti). Prima di fare la donazione contattatemi per avere ulteriori informazioni, se avete dei dubbi, per vedere se/come/quando sono disponibile a inviarvi il materiale ecc.

Giusto per farvi capire la cura con cui ho realizzato questo progetto, allego qui la versione ridotta del manuale (solo le prime 5 pagine).

Manuale ridotto RFID LOCK (163 download)



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