CONTROLE DE ACESSO POR APROXIMAÇÃO RFID – COM BLUE PILL (REF362)

Faça um controle de acesso baseado em tags RFID…

Para quem não gosta de carregar muitas chaves, que tal usar um chaveiro RFID (tag) para abrir uma fechadura elétrica! Esta montagem é uma adaptação do artigo CONTROLE DE ACESSO – C/ PIC16F628A E RFID-RC522 (REF332) tendo a placa Blue Pill como alvo. Veja o esquema abaixo:

BREVE DESCRIÇÃO DO CIRCUITO:

O módulo RFID-RC522 realiza toda a operação de comunicação por rádio frequência (13,56 Mhz) com as tags RFID. Uma tag RFID é uma etiqueta eletrônica que pode estar dentro de cartões, chaveiros ou adesivos. O microcontrolador acessa as informações do módulo RFID-RC522 usando o protocolo SPI (Serial Peripheral Interface). Necessita de 5 pinos para funcionar neste protocolo: RESET, MOSI, MISO, SLK E SDA(SS).
Apesar de existir hardware interno com função SPI, nos implementamos por software (bit banging).
No esquema vemos também 2 botões (interruptores): Um para ‘resetar’ a placa Blue Pill e outro para ‘deletar’. Na operação de ‘deletar’, temos duas formas: Durante o setup e durante o modo normal de funcionamento.
No primeiro modo (setup) serve para apagar todas as tags salvas na EEprom externa do tipo I2C (24c04), incluindo a tag mestre. No segundo modo (deletar em modo normal) serve para apagar somente a tag mestre.
Temos um pino dedicado somente a chavear um transistor cujo coletor está ligado a um relé. Este relé ira ligar e desligar em seus contatos, uma trava elétrica. Esta trava permitirá ou bloqueará o acesso a um determinado ambiente. O modelo da trava deve ser escolhida pelo usuário conforme disponível em sua região. Também deverá providenciar a alimentação correta para ela (níveis de tensão da trava como por ex. 12v ou 110v) conforme sugerido pelo seu fabricante.
Com respeito aos 3 leds, estes sinalizam várias situações para o usuário:
Led azul – indica modo de uso normal (ligado direto) e modo de programação (piscando)
Led vermelho – indica aceso negado (em modo normal) ou cartão deletado (em modo de programação) e acende por 1 segundo.
Led verde – indica acesso permitido (em modo normal) ou cartão gravado na EEprom 24C04 (em modo de programação) e acende por 1 segundo.
A alimentação do circuito poderá ser feita por uma fonte de 9 volts (DC). A tensão para o módulo RFID-RC522 foi obtida a partir da tensão de 5 volts, simplesmente usando 2 diodos em série. Poderá optar por um chip regulador de tensão de 3v3, se desejar.

COMO USAR ESTA MONTAGEM:

Poderá ser instalado em locais que necessite o acesso somente de pessoas autorizadas. O circuito poderá ser usado como uma simples fechadura eletrônica, no lar ou local de serviço. Após montar o circuito confira todas as ligações. Verifique se existe algum erro na ligação dos componentes. A seguir, baixe a pasta zipada contendo os arquivos desta montagem, no final deste artigo. Grave o arquivo ‘Controle_Acesso_RFID_STM32.hex’ na placa Blue Pill. Utilize um gravador ST-Link V2. Após a placa ter sido gravada e instalado no circuito, e o gravador ter sido retirado do circuito, ligue a alimentação.

Siga agora os seguintes passos para usar a montagem:

I – Deletar EEprom: Inicialmente apague a EEprom externa seguindo o passo descrito abaixo no item descritivo “IV – Remover todas as tags:”. Isto é necessário, especialmente se estiver reaproveitando alguma EEprom de placas sucatas (o que é ecologicamente correto).
Com o led azul piscando, escolha uma tag (cartão ou chaveiro RFID). Passe a tag bem próxima do módulo RFID-RC522. Ao ser gravada, veremos o led azul parar de piscar e ficar aceso continuamente. Esta primeira tag que foi gravada será a ‘tag mestre’. Ela será usada unicamente para gravar ou deletar outras tags secundárias.

II – Gravar outras tags: Após gravar a tag mestre, grave as outras tags seguindo os passos abaixo:

1) Passe a tag mestre no modulo RFID-RC522. Começará a piscar o led azul. Isto indica que está em ‘modo de programação’.

2) Passe uma tag que deseja gravar. O led verde indicará acendendo por 1 segundo. Caso ela esteja gravada na EEprom, então será deletada. Neste caso, o led vermelho acenderá por 1 segundo, para indicar que foi removida.

3) Prossiga gravando desta forma as outras tags.

4) Ao termino da gravação destas tags secundárias, passe a tag mestre para finalizar e sair do modo de programação. O led azul então irá parar de piscar e ficará aceso direto (entrou em modo normal).

III – Remover tags: Para deletar o acesso de uma tag siga o abaixo:

1) Passe a tag mestre. Led azul piscando.

2) Passe a tag a ser removida. Deverá acender o led vermelho por 1 segundo.

3) Passe a tag mestre. Led azul acende continuamente.

4) Confira passando a tag removida. Deverá acender o led vermelho por 1 segundo (‘acesso negado’).

IV – Remover todas as tags: Para deletar todas as tags da EEprom, incluindo a tag mestre:

1) Aperte ambos os botões (‘reset’ e ‘delete’)

2) Solte apenas o botão ‘reset’ e mantenha o botão ‘delete’ apertado. Aguarde até o led vermelho começar a piscar. Solte o botão. E seguida, irá começar a piscar o led azul (sucesso no apagamento).

Cada pessoa autorizada ao acesso do ambiente deverá receber uma tag (um cartão ou um chaveirinho) previamente gravada pelo administrador do sistema de acesso.
Para se ter acesso ao ambiente, basta a pessoa passar sua tag (cartão ou chaveirinho) no módulo RFID-RC522 e terá a liberação da trava da porta. Qualquer tag não cadastrada não liberará acesso e isto será indicado pelo acendimento do led vermelho por 1 segundo (‘acesso negado’).
Podemos gravar até 30 tags secundárias e uma tag mestre.

A programação da placa Blue Pill foi feita com o ST-Link V2 que pode ser adquirido a um custo pequeno na internet. Não esqueça de baixar a interface deste programador para seu PC ou NoteBook acessando o site da STMicroeletronics.

Para a compilação usamos o compilador MikroC PRO for ARM V6.6.2, na sua versão gratuita e limitada a uns 8K de flash.

Quanto a configuração inicial, nas figuras abaixo deixa claro como proceder:

E a parte de baixo:

Para acessar esta tela vá na barra de ferramentas e clique em ‘Project’ e depois em ‘Edit Project’. Certifique em deixar igual as configurações acima.

Antes de compilar verifique também no Library Manager se está clicado a opção I2C (biblioteca de comunicação I2C).

Obs. Esta montagem é experimental, sendo de caráter didático, montada apenas em placa experimental (do tipo “Protoboard”), sujeita a “bugs” ainda não detectados. Está sendo fornecido os arquivos para que cada hobista possa alterar o programa segundo suas necessidades.

Abaixo temos uma pasta zipada para download, com os arquivos desta montagem:

CONTROL_ACESS_RFID_ST32_ZIP

Manuais:

Blue Pill Schematic

STM32F103C8T6 DATASHEET

tags Mifare datasheet

chip MFRC522 datasheet

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Até o próximo artigo!

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