Progetti

Controllo accessi di un gruppo di armadietti

SOMMARIO

Questo progetto rappresenta il primo di alcuni sottoprogetti a complessità crescente; il risultato è comunque pienamente utilizzabile in modo indipendente dallo sviluppo dei due sottoprogetti successivi.
Si propone di realizzare un semplice dispositivo di controllo accessi di un sistema di armadietti (per esempio di uno spogliatoio di una palestra o di luoghi pubblici in genere), non assegnati in maniera personalizzata e occupati dagli utenti per un tempo limitato.

PRINCIPALI MATERIALI UTILIZZATI

MFRC-522 RC522 RFID Modulo IC Card Componente molto economico, ma ai test, risultato molto affidabile e dotato di una notevole libreria di applicazioni. E' possibile realizzare operazioni di lettura e scrittura di transponder a 13,56MHz; richiede un'alimentazione a 3.3V.

ATMEGA328-PU MCU 8 bit, 20 MHz, 1kB

RFID Chip con 13,56 MHz Transponder MIFARE Classic (1kbytes)

RFID PVC Card 13,56 MHz Transponder MIFARE Classic (1kbytes)

12V DC 0.43A Cabinet Drawer Electric Door Lock Assembly Solenoid Lock 27x29x18mm

Mini bullone elettrico 12V DC 0.43A serratura Push pull solenoide cilindrico serratura 5mm corsa

CONTESTO D'USO

Si immagina di elettrificare un gruppo di armadietti, dotandoli, sull'incontro dello sportello di un blocco a solenoide, del tipo degli esempi mostrati sopra; sempre nell'incontro si inserisce, il dispositivo di Fig.6 del progetto Controllo Accessi, modificato come da Fig.1.
Al pin D2 si collega un micro-bottone di Programmazione (che deve risultare accessibile solo dall'interno dello sportello, al pin D3 un Led Verde, al pin D4 un Led Rosso, entrambi visibili all'esterno sull'incontro dello sportello; viene anche aggiunto un diodo di ricircolo fra VIN e l'uscita D7 Open Collector.

Fig.1

Un risultato è mostrato nelle Figg. 2, 3, 4 e 5 (è una realizzazione utile per il debug, va ingegnerizzato ulteriormente per il montaggio sullo sportello.

Fig.2		Fig.3

Fig.4		Fig.5

Il piccolo add-on di Figg.4 e 5 si collega al connettore J1 di Fig.1 e permette di connettere il modulo USB per operazioni di programmazione e debug.
Nella versione ingegnerizzata il lato frontale del modulo RFID deve essere accessibile sull'incontro dell'armadietto, anche attraverso un involucro protettivo, che però non deve essere metallico.

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO

• Tenendo premuto il tasto di programmazione (giallo nella foto) per 5 secondi comincia a lampeggiare il led rosso;
• avvicinando una RFID Card essa viene memorizzata in modo non volatile come Passepartout Card; il successo viene segnalato dal led verde;
• sarà il Superuser del sistema a disporre della Passepartout Card (una tessera RFID del tipo PVC Card per evitare di confonderla con le User Card di tipo Chip);
• il dispositivo elettromeccanico deve essere tale che chiudendo manualmente lo sportello si realizzi il blocco;
• dando un impulso al solenoide il blocco si ritira e lo sportello si socchiude in modo tale che terminato l'impulso lo sportello rimanga aperto.
• l’armadietto è libero quando il led verde è acceso; lo sportello dell’armadietto può essere indifferentemente aperto o chiuso;
• tutti gli utenti dispongono di una User Card (detenuta permanentemente o presa temporaneamente da un contenitore comune all'ingresso dell'area di utilizzo degli armadietti);
• avvicinando una qualunque RFID Card viene dato il consenso all’apertura dello sportello (l'impulso è impostato per un secondo, ma può essere variato in funzione della soluzione elttromeccanica adottata);
• il codice della RFID Card viene memorizzato in modo non volatile, si spegne il led verde e si accende il led rosso;
• adesso l’armadietto è occupato;
• l'utente può riporre la sua roba nell'armadietto e quando quest'ultimo viene chiuso, un nuovo consenso di apertura può essere dato solo o dalla RFID Card che l’ha reso occupato o dalla Passepartout Card;
• dopo tale apertura l’armadietto è di nuovo libero ;
• l’ultima operazione realizzata si mantiene anche se viene a mancare l’alimentazione.

CONNESSIONE AL SOLENOIDE

Dai dati di targa, i solenoidi dell'elenco componenti potrebbero essere collegati direttamente ai terminali VIN e OC_D7 del connettore J4, essendo di circa 600mA la corrente massima ammissibile. Alimentati direttamente a 12 Volt con l'inserzione di un amperomentro, tuttavia, il Cabinet Drawer Electric Door Lock Assembly ha fatto effettivamente misurare un assorbimento di circa 400mA, mentre il secondo Mini bullone elettrico un assorbimento di oltre 900mA (mai fidarsi dei dati di targa di questi componenti low cost). Quindi, per usare il secondo solenoide, occorrerebbe cambiare il transistore di potenza con uno più performante o, più predentemente, frapporre un microrelè a 12 Volt, che piloti il solenoide, come da Figg. 9 e 10 del progetto Controllo Accessi.
Nel caso del prototipo di test, si è optato per usare il primo solenoide, che si è rivelato anche più promettente per l'integrazione meccanica di una ingegnerizzazione successiva. Il risultato d'insieme è mostrato in Fig.6.

Fig.6

PROGRAMMAZIONE E TEST

Il codice che realizza il funzionamento descritto precedentemente è mostrato qui di seguito:

Questo progetto, visto il contesto di utilizzo, prevede solo minime precauzioni per la sicurezza e la prevenzione da comportamenti fraudolenti: nei prossimi progetti affineremo tecniche di miglioramento della protezione e della sicurezza di accesso, contro intrusioni, sniffing e clonazione carte.

Progetto connesso: Controllo accessi su aree ristrette.