Progetti

Controllo accessi da remoto

SOMMARIO

Si propone di realizzare un semplice dispositivo di controllo accessi tramite RFID Card e/o telecomando. La realizzazione utilizza lo schema di Fig.1 del progetto Controllo accessi di un gruppo di armadietti, cui si rimanda per gli aspetti realizzativi, che riproporniamo per comodità in Fig.1. Vengono aggiunti accessori per permettere il controllo remoto.

Fig.1

PRINCIPALI MATERIALI UTILIZZATI

MFRC-522 RC522 RFID Modulo IC Card

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)

H34A 433Mhz MINI RF Wireless Transmitter Module ASK 2.6-12V

H3V4F 3V 433Mhz mini ricevitore wireless Supereterodina ASK Remote

PIC16F684-I/P Microchip - MCU 8 Bit, Flash, 20 MHz, 3.5 KB, 256 EEPROM

CONTESTO D'USO

Un possibile contesto d'uso, fra i tanti ammissibili, è mostrato in Fig.2.

Fig.2

Si prevede di dover comandare a distanza (qualche decina di metri) un ingresso con apertura automatizzata elettricamente. E' prevista la possibilità di comandare l'apertura attraverso un dispositivo di riconoscimento di RFID card e/o con un telecomando tascabile a batteria.
Sia il dispositivo lettore RFID, sia il telecomando dispongono di un trasmettitore a 433Mhz; il controllore dell'automatismo d'ingresso è dotato di un ricevitore alla stessa frequenza. La comunicazione del comando di apertura/chiusura è effettuata con un protocollo cifrato ad elevata sicurezza, come discusso nel post Protocollo di trasmissione proprietario. Si è scelto di inviare il comando cifrato con una sequenza a 128 bit.

MODULO RFID CON TRASMETTITORE RF

Un possibile layout è mostrato nelle Figg. 3 e 4; il trasmettitore H34A è montato sul connettore J4, attraverso un connettore maschio a 3 pin (escluso il pin d'antenna che è saldato ad un filo di lunghezza 17cm circa.
L'uscita OC_D7 alimenta solo in trasmissione il trasmettitore, l'uscita PU_D8 comunica la modulante al trasmettitore. Si noti che il trasmettitore è alimentato con VIN (che non deve superare i 12 Volt DC), per fornirgli la massima potenza di emissione (se si vuole limitare l'emissione, si suggerisce di abbassare il valore di VIN).

Fig.3		Fig.4

RICEVITORE

Per il Ricevitore è sufficiente un microcontrollore PIC16F684, dotato di un modulo ricevente H3V4F 433 MHz.
Uno schema del dispositivo è mostrato in Fig.5.

Fig.5

Per semplicità, non è previsto un connettore di programmazione: si suppone di montare il microcontrollore già programmato o (visto che non ci sono criticità per lo spessore del dispositivo, che è imposto dal relè) si prevede il montaggio di uno zoccolo porta componente.
Il connettore J2 serve a connettere il ricevitore H3V4F e l'antenna saldata al pin ANT (un cavetto lungo circa 17 cm), il connettore J3 per connettere un'alimentazione di 12 Volt e il connettore J4 per connettere il consenso all'automatismo.
Al connettore Led si può collegare eventualmente un led che segnalerà l'avvenuto consenso. Sul connettore Reset in condizioni di funzionamento normale va inserito un ponticello fra i contatti OFF e RST; per eseguire la programmazione di inizializzazione del dispositivo, il ponticello va temporaneamente spostato fra i contatti ON e RST.
Lo schema di Fig.5 dà luogo ai layout di Figg. 6 e 7.

Fig.6		Fig.7

Una possibile realizzazione (molto compatta, come si vede confrontandola con una moneta da 2 Euro) è mostrata in Fig.8.

Fig.8

TELECOMANDO

Anche per il Telecomando è sufficiente un microcontrollore PIC16F684, dotato di un modulo trasmittente H34A.
Lo schema del dispositivo più semplice è mostrato in Fig.9.

Fig.9

Per ridurre il più possibile gli ingombri, è previsto di montare il microcontrollore già programmato; si noti che le dimensioni del circuito sono paragonabili ad una batteria a bottone del tipo 2032 3V.
Il microswitch Com alimenta il microcontrollore quando è premuto (per evitare consumi non necessari). I poli positivo e negativo della batteria vanno saldati con fili sulle piazzole rispettivamente POS e NEG.
Un led segnala che il dispositivo sta funzionando. Al connettore J1 va collegato con un piccolo connettore maschio il trasmettitore H34A 433Mhz. Alla piazzola ANT va saldato un cavetto lungo circa 17 cm.
Lo schema di Fig.9 dà luogo ai layout di Figg. 10 e 11.

Fig.10		Fig.11

Una possibile realizzazione (molto compatta, come si vede confrontandola con una moneta da 2 Euro) è mostrata in Fig.12. La vista di profilo mostra che l'intero telecomando, ingegnerizzato, potrebbe essere contenuto in un ciondolo portachiavi.

Fig.12

Lo schema di Fig.9 è largamente prototipale. L'inconveniente principale di tale soluzione è che il microcontrollore non solo va programmato prima di montarlo sul circuito, ma l'identificativo di serratura e di chiave (come descritto più avanti) devono essere inseriti all'interno del programma e non possono più essere modificati. Se si vuole avere un dispositivo a cui assegnare gli identificativi in una fase successiva al montaggio, occorre sofisticare il circuito, inserendo un connettore di programmazione.
Senza approfondire troppo, di seguito sono presentati due possibili schemi: in Fig.13 si è inserito, a ingombro invariato, un connettore sul retro del circuito con l'alimentazione e tre ingressi attraverso il quale realizzare una comunicazione seriale sincrona di programmazione degli identificativi; in Fig.14 si è inserito, aumentando l'ingombro, un connettore attraverso il quale realizzare la programmazione dopo il montaggio (con un programmatore standard di Microchip, tipo PCKit).

Fig.13		Fig.14