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RFID : Contrôle d’accès par badge avec Arduino – RC522 FPGA | Arduino | Matlab

RFID : Contrôle d’accès par badge avec Arduino – RC522 FPGA | Arduino | Matlab | Cours @ www.electronique-mixte.fr Objectifs Comprendre le fonctionnement et l’utilité de la technologie RFID Savoir les caractéristiques techniques du module RFID RC522 Se familiariser à l’utilisation du module RC522 dans un projet du contrôle d’accès Se familiariser à l’utilisation de la librairie dédiée au module RC522 Autres astuces pratiques RFID : Comment ça marche ? Le présent projet est une introduction à une série des projets qui abordent la technologie RFID. RFID «Radio-Frequency IDentiﬁcation» est une technologie pour laquelle les données numériques codées dans des étiquettes RFID ou « tags ». Elles sont capturées par un lecteur RFID : Contrôle d’accès par badge avec Arduino – RC522 FPGA | Arduino | Matlab | Cours @ www.electronique-mixte.fr via des ondes radio. La RFID est similaire aux codes barres dans la mesure où les données d’une étiquette sont capturées par un appareil qui stocke les données dans une base de données. La RFID présente toutefois plusieurs avantages par rapport aux systèmes utilisant un logiciel de suivi des actifs de codes barres. En eﬀet, le code barre nécessite un scanner optique. La RFID appartient à un groupe de technologies appelées Automatic Identiﬁcation and Data Capture (AIDC). Les méthodes AIDC identiﬁent automatiquement les objets, collectent des données les saisissent directement dans des systèmes informatiques avec une intervention humaine minime. Les méthodes RFID utilisent des ondes radio pour y parvenir. À un niveau simple, les systèmes RFID se composent de trois composants: une étiquette RFID « RFID tag », un lecteur RFID et une antenne. Les étiquettes RFID contiennent un circuit intégré et une antenne, qui permettent de transmettre des données au lecteur RFID. Le lecteur convertit ensuite les ondes radio en une forme de données plus utilisable. Les informations collectées à partir des étiquettes sont ensuite transférées via une interface de communication vers un système informatique hôte pour les traitements ultérieurs. La technologie RFID basée sur des transferts d’énergie par liaison radio en utilisant des antennes électromagnétiques. Pour la mettre en application, il est nécessaire de disposer de marqueurs (étiquettes, tags ou puces RFID) et d’un lecteur RFID. Lire la suite… RFID : Contrôle d’accès par badge avec Arduino – RC522 FPGA | Arduino | Matlab | Cours @ www.electronique-mixte.fr Applications (voir la vidéo en bas de la page) Gestion de l’inventaire Suivi des actifs Suivi du personnel Contrôle de l’accès aux zones restreintes Badge d’identiﬁcation Gestion de la chaîne logistique Prévention de la contrefaçon (par exemple dans l’industrie pharmaceutique) Plus de détails Tout savoir sur le module RFID RC522 à 13.56MHz RFID : Contrôle d’accès par badge avec Arduino – RC522 FPGA | Arduino | Matlab | Cours @ www.electronique-mixte.fr Le module est un lecteur de la puce RFID basé sur le circuit MFRC522 à faible coût est facile à utiliser. Il peut être utilisé dans une large gamme d’application. Le MFRC522 est un circuit intégré de lecture / écriture hautement intégré pour la communication sans contact à 13,56 MHz. Ci-dessous les caractéristiques du module: Basé sur le circuit MFRC522 Fréquence de fonctionnement: 13,56 MHz Tension d’alimentation: 3.3V Courant: 13-26mA Portée de lecture: Environ 3 cm avec la carte et le porte-clés fournis Interface de communication : SPI Taux de transfert de données maximum: 10 Mbit / s Dimensions: 60mm × 39mm MFRC522 Datasheet Fonctionnement du projet contrôle RFID : Contrôle d’accès par badge avec Arduino – RC522 FPGA | Arduino | Matlab | Cours @ www.electronique-mixte.fr d’accès par badge avec Arduino RFID-RC522 100 LED Arduino D2 D3 LED RS232 Aﬃchage L’application consiste l’ouverture d’une porte en utilisant un badge. Le lecteur RFID couplé à la carte Arduino permet de détecter un badge enregistré ou non. Lorsque l’utilisateur est reconnu, le système déclenche l’ouverture de la porte ou une alarme dans le cas échéant. L’utilisateur à droit de trois tentatives. Le nombre de tentatives est ajustable par le programme Arduino. Ci-dessous les éléments constituant le projet ainsi leurs fonctionnements. RFID-RC522 : Lecteur du badge Carte Arduino : Elle est couplée avec le lecteur RFID. Elle permet de détecter la présence du badge, reconnaitre son identiﬁant (code du badge). Elle sert également à activer l’ouverture de la porte ou l’alarme LED verte : Voyant indiquant l’ouverture de la porte. La LED s’allume pendant une seconde lorsqu’un badge reconnu est détecté. Elle reste éteinte dans le cas contraire LED rouge : Voyant indiquant la détection d’un Fau badge (identiﬁant non reconnu du RFID : Contrôle d’accès par badge avec Arduino – RC522 FPGA | Arduino | Matlab | Cours @ www.electronique-mixte.fr badge). La LED rouge s’allume pendant une seconde puis s’éteint pour chaque fausse détection. Lorsque le nombre de tentatives est atteint, la LED rouge clignote en boucle inﬁnie en état d’alarme. Aucune moyenne n’est possible pour réactiver le système à part la réinitialisation de la carte Arduino. Note : On peut ajouter un bouton de réinitialisation (non lisible pour l’utilisation) dédié à la désactivation de l’alarme. RS232 : Le système communique l’état de la porte ou la présence de l’alarme par la liaison RS232. On aﬃche « Ouverture de la porte » lorsque la LED verte est allumée. Et « Alarme » en boucle lorsque le nombre de tentatives est attient. RFID : Contrôle d’accès par badge avec Arduino – RC522 FPGA | Arduino | Matlab | Cours @ www.electronique-mixte.fr Câblage des composants LED rouge: D2 LED verte: D3 RFID-ARDUINO: Signal RFID-RC522 ARDUINO RST/Reset RST D9 SPI SS SDA(SS) D10 SPI MOSI MOSI D11 SPI MISO MISO D12 SPI SCK SCK D13 Comment lire l’ID d’un badge ? Le module RFID est accompagné de deux badges de formes diﬀérentes (voir l’image ci- dessus) : l’un se forme d’une carte et l’autre d’une clé. Pour l’instant on ne connaît pas les identiﬁants de chacun d’entre eux. La première étape consiste à reconnaitre les ID pour les RFID : Contrôle d’accès par badge avec Arduino – RC522 FPGA | Arduino | Matlab | Cours @ www.electronique-mixte.fr opérations à venir. Nous avons besoin de télécharger la librairie RFID (disponible ICI). On considère le même schéma de câblage. Ci-dessous les étapes importantes de déclaration, initialisation, lecture et aﬃchage de l’ID d’un badge. 1- Déclaration #include <SPI.h> // SPI #include <MFRC522.h> // RFID #define SS_PIN 10 #define RST_PIN 9 // Déclaration MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN); // Tableau contentent l'ID byte nuidPICC[4]; 2- Initialisation void setup() { // Init RS232 Serial.begin(9600); // Init SPI bus SPI.begin(); // Init MFRC522 rfid.PCD_Init(); } RFID : Contrôle d’accès par badge avec Arduino – RC522 FPGA | Arduino | Matlab | Cours @ www.electronique-mixte.fr 3- Attente d’un nouveau badge void loop() { // Initialisé la boucle si aucun badge n'est présent if ( !rfid.PICC_IsNewCardPresent()) return; // Vérifier la présence d'un nouveau badge if ( !rfid.PICC_ReadCardSerial()) return; … } 4- Enregistrement de l’ID … // Enregistrer l'ID du badge (4 octets) for (byte i = 0; i < 4; i++) { nuidPICC[i] = rfid.uid.uidByte[i]; } … 5- Aﬃchage de l’ID … // Affichage de l'ID Serial.println("Un badge est détecté"); Serial.println(" L'UID du tag est:"); for (byte i = 0; i < 4; i++) { Serial.print(nuidPICC[i], HEX); RFID : Contrôle d’accès par badge avec Arduino – RC522 FPGA | Arduino | Matlab | Cours @ www.electronique-mixte.fr Serial.print(" "); } Serial.println(); … 6- Re-Initialisation RFID ... // Re-Init RFID rfid.PICC_HaltA(); // Halt PICC rfid.PCD_StopCrypto1(); // Stop encryption on PCD ... 7- Programme complet #include <SPI.h> // SPI #include <MFRC522.h> // RFID #define SS_PIN 10 #define RST_PIN 9 // Déclaration MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN); // Tableau contentent l'ID byte nuidPICC[4]; void setup() { // Init RS232 Serial.begin(9600); // Init SPI bus SPI.begin(); // Init MFRC522 RFID : Contrôle d’accès par badge avec Arduino – RC522 FPGA | Arduino | Matlab | Cours @ www.electronique-mixte.fr rfid.PCD_Init(); } void loop() { // Initialisé la boucle si aucun badge n'est présent if ( !rfid.PICC_IsNewCardPresent()) return; // Vérifier la présence d'un nouveau badge if ( !rfid.PICC_ReadCardSerial()) return; // Enregistrer l'ID du badge (4 octets) for (byte i = 0; i < 4; i++) { nuidPICC[i] = rfid.uid.uidByte[i]; } // Affichage de l'ID Serial.println("Un badge est détecté"); Serial.println(" L'UID du tag est:"); for (byte i = 0; i < 4; i++) { Serial.print(nuidPICC[i], HEX); Serial.print(" "); } Serial.println(); // Re-Init RFID rfid.PICC_HaltA(); // Halt PICC rfid.PCD_StopCrypto1(); // Stop encryption on PCD } Les ID des badges obtenus (voir la vidéo) RFID : Contrôle d’accès par badge avec Arduino – RC522 FPGA | Arduino | Matlab | Cours @ www.electronique-mixte.fr Programme du contrôle d’accès par un badge On reprend les mêmes étapes du programme de lecture. En revanche, on garde en mémoire l’ID du badge {0x20, 0x12, 0x23, 0x2B}. Le programme compare en permanent le nouvel ID avec l’ID de base. Si les deux ID sont identiques, on déclenche l’ouverture de la porte, sinon l’alarme après trois tentatives. On fera des tests (voir la vidéo) en utilisant le bon badge ayant le même ID enregistré et un nouveau badge ayant un ID diﬀérent. On verra dans la vidéo une démonstration avec uploads/Management/ rfid-controle-d-amp-8217-acces-par-badge-avec-arduino-amp-8211-rc522.pdf