아두이노 프로젝트 - NFC 도어락(DoorLock) Ver 1.0 & Ver 2.0

0. 목차

  

    1. Ver 1.0 & Ver 2.0 : http://twinw.tistory.com/136(현재 페이지)

    2. Ver 3.0 : http://twinw.tistory.com/168

    3. Ver 4.0 : http://twinw.tistory.com/170

1. 개요

  

  졸업전 만들고 싶었던 NFC를 이용한 도어락이다. 개인적으로 가졌던 로망으로 열쇠나 비밀번호가 아닌 핸드폰을 대는것으로 개인 사물함을 열고 싶었다. 개인적 취미로 프로젝트를 진행하였기 때문에 빠르게 진행하지 못하였고, 처음으로 진행하였던 제대로된 하드웨어 작업이여서 회로작업, 전원문제 등 어려운 점이 많았다.  

2. 결과

  

  우선적인 결과물에 대해 먼저 적겠다.

    

위 사진은 사물한 문의 앞, 뒤 모습이다. 실제적으로 사용하기 위해 만든 것으로 덮게도 만들었다. 아래 영상은 실제 도어락 사용하는 영상이다. 

3. 제작 과정 - 사물함 문

  

  우선적으로 기존 사물함 문을 때어 직접 글라인더로 커팅하였고, 다이소에서 2000원짜리 나무 장식품을 분해하여 커버 가장자리를 만들었다. 구매한 나무 장식품을 찍어둔다는 것을 잊어서 현재 사진은 남아 있지 않지만 울타리 모양 장식품이고 딱보면 홈이 있어 딱보면 케이스 뚜껑을 만들면 되겠다라는 생각이 든다.

4. 제작 과정 - 도어락

  

  처음에는 즉 Ver 1.0은  도어락 모듈을 검색하여 제작하였다. 

 그러나 위 모듈의 정격 전압이 12V이였고, 1.5V 건전지 7개로 보드와 모듈을 모두 동작시키기에는 건전지 용량이 너무 부족하였다. 이러한 이유 및 학교 생활 때문에 프로젝트는 잠시 멈추었다가, 이후 도어락 부분을 모듈에서 실제 도어락으로 변경하였고 프로젝트를 다시 진행하게 되었다.

  도어락은 일상 생활에서 자주 볼수 있는 Milre모델이다. 여담이지만 위 모듈은 1만 7천원에 구매를 하였지만 아래 사진의 도어락은 도어락 수리 및 판매하는 곳에서 만원에 구매를 하였다. 도어락은 앞 비밀번호 부분이 뒷부분 보다 많이 망가지고, 교체시 양쪽다 교체를 해야하기 때문에 뒷부분은 싸게 구하기 쉬울 것이다.

 우선 도어락을 오픈하였고 버튼으로 도어락 장금을 제어하는 부분에 내가 따로 보드로 하여 제어할 수 있도록 선을 추가로 납땜을 하였다.

 또한 기존 도어락은 모두 잠기면 구조상으로 회전으로 여는것이 아니라 눌러서 열지 못하도록 락이 걸리도록 되어있다. 이 부분을 전원이 떨어졌을 때 물리적으로 사물함을 열 수 있도록 플라스틱을 끼워 잠기지 않게 하였다.

5. 제작 과정 - 제어부 및 시나리오

  

  먼저 구성도와 실제 회로를 보자.

 위 사진을 보면 알 수 있듯이 회로는 PCB 기판 작업을 하였다. 아래 사진은 위 회로의 구성도이다.

회로에 대해 잠시 설명하면 다음과 같다.

1. 보드와 도어락 그리고 NFC 모듈은 독자적인 전원을 가지고 있다. 위 구성도에서는 9V 건전지 2개가 각각 보드와 NFC 모듈에 전원을 공급하고 있다.

2. 릴레이 모듈 2개는 보드로부터 전원을 공급받으며 하나는 도어락의 lock/unlock을 제어하며 하나는 NFC 모듈의 전원을 제어한다.

3. 보드는 Sleep모드로 되어 있으며 버튼을 누르면 깨어나 동작한다.

앞에 맨위 동영상을 보았다면 알겠지만 시나리오에 대해 자세히 설명하겠다.

1. 버튼을 눌러 Sleep모드 중인 아두이노 보드를 깨운다.

2. 아두이노는 NFC 모듈의 전원이 연결되어 있는 릴레이에 신호를 보내 NFC 모듈을 켠다.

3. NFC 모듈은 일정 시간 동안 데이터를 읽고 신호가 없다면 아두이노 보드는 다시 Sleep모드로 돌아간다.

4. 만약 NFC 모듈에 신호가 있다면, 즉 등록된 카드를 모듈에 댄다면, 아두이노는 도어락 제어선이 연결된 릴레이 모듈에 신호를 주어 도어락을 동작시킨다.

6. Source Code

  

  아래 소스 코드를 보시기 전 해당 코드를 구현하는데 사용된 코드들을 먼저 보길 바란다.

1. 아두이노 - NFC(RFID-RC522) 모듈 사용하기 : http://twinw.tistory.com/111

2. 아두이노 - 슬립 모드(Sleep Mode), 절전 모드, 저전력 모드 : http://twinw.tistory.com/124

#include <AddicoreRFID.h> #include <SPI.h> #include "LowPower.h" #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define MAX_LEN 16 AddicoreRFID myRFID; ///////////////////////////////////////////////////////////////////// //set the pins ///////////////////////////////////////////////////////////////////// const int chipSelectPin = 10; const int resetPin = 9; const int button = 2; const int power_Relay = 7; const int door_Relay = 8; void setup() { Serial.begin(9600); // 시리얼 모니터 출력 설정 SPI.begin(); pinMode(chipSelectPin,OUTPUT); // Set digital pin 10 as OUTPUT to connect it to the RFID /ENABLE pin pinMode(resetPin,OUTPUT); // Set digital pin 10 , Not Reset and Power-down pinMode(power_Relay,OUTPUT); pinMode(door_Relay,OUTPUT); pinMode(button,INPUT_PULLUP); digitalWrite(chipSelectPin, LOW); // Activate the RFID reader digitalWrite(resetPin, HIGH); myRFID.AddicoreRFID_Init(); } void loop() { attachInterrupt(0, wakeUp, LOW); //Serial.println("sleep"); LowPower.powerDown(SLEEP_FOREVER, ADC_OFF, BOD_OFF); //set Sleep mode detachInterrupt(0); //Serial.println("wake up"); checking(); } void wakeUp(){} void checking() //when wake up, this function will working { int button_state = 0; int count = 0; int k,check_nfc=0; digitalWrite(power_Relay, HIGH); count=15; delay(200); while(count!=0){ check_nfc=0; button_state = digitalRead(button); count--; if(button_state==0){ // this is safe Function. delay(100); for(k=0;k<35;k++){ button_state = digitalRead(button); if(button_state==0){ delay(200); check_nfc++; } else break; } if(check_nfc>30){ when you push Button for 30 seconds, door lock is unlock digitalWrite(door_Relay, HIGH); delay(500); digitalWrite(door_Relay, LOW); count=0; } }else{ uchar status; uchar str[MAX_LEN]; str[1] = 0x4400; String mynum = ""; //Find tags, return tag type status = myRFID.AddicoreRFID_Request(PICC_REQIDL, str); if (status == MI_OK) { if(str[0] == 100 && str[1] == 11) { digitalWrite(door_Relay, HIGH); delay(500); digitalWrite(door_Relay, LOW); } } status = myRFID.AddicoreRFID_Anticoll(str); if (status == MI_OK)//if attached card is registered card, doorlock will working { Serial.println(str[0]); Serial.println(str[1]); if(str[0] == 5 && str[1] == 167) { digitalWrite(door_Relay, HIGH); delay(500); digitalWrite(door_Relay, LOW); } else if(str[0] == 115 && str[1] == 5 ) { digitalWrite(door_Relay, HIGH); delay(500); digitalWrite(door_Relay, LOW); } else if(str[0] == 213 && str[1] == 143 ) { digitalWrite(door_Relay, HIGH); delay(500); digitalWrite(door_Relay, LOW); } delay(1000); count=0; } myRFID.AddicoreRFID_Halt(); } delay(100); } digitalWrite(power_Relay, LOW); }

프로젝트 풀 코드는 아래 Github페이지에서 받을 수 있다.

Github : https://github.com/cckr2/DoorLock