SPECIALIZAREA ELECTRONICĂ APLICATĂ PROIECT DE DIPLOMĂ Sistem de acces în parcările campusului USV Coordonator științific, ș. l. dr. ing. Adrian -Ioan… [610706]
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRICĂ
ȘI ȘTIINȚA CALCULATOARELOR
SPECIALIZAREA ELECTRONICĂ APLICATĂ
PROIECT DE DIPLOMĂ
Sistem de acces în parcările campusului
USV
Coordonator științific,
ș. l. dr. ing. Adrian -Ioan PETRARIU
Student: [anonimizat]
2017
R54 – F02
Declarație
privind originalitatea proiectului de diplomă
Subsemnatul , GHEORGHE COJOCARIU , cu domiciliul în HORODNIC DE SUS , jud.
SUCEAVA , str. PRINCIPALĂ , nr. 755, născut(ă) la data de 04.04.1994 , identificat prin CI,
seria SV, nr. 806038 absolvent: [anonimizat] „ Ștefan cel Mare” din Suceava, Facultatea de
Inginerie Electrică șiȘtiința Calculatoarelor, programul de studii/specializarea ELECTRONICĂ
APLICATĂ , între anii 2013 -2017 , declar pe propria răspundere, cunoscând prevederile legale
cu privire la falsul în de clarații și dispozițiile Legii Educației Naționale nr. 1/2011 referitoare la
plagiat, că lucrarea intitulată „Sistem de acces în parcările campusului USV” , pe care urmează să
o susțin în fața comisiei este originală, îmi aparține și îmi asum ca autor conți nutul său în
întregime. De asemenea, declar că sunt de acord ca lucrarea mea să fie verificată prin orice
modalitate legală, pentru confirmarea originalității, consimțind inclusiv la introducerea
conținutului său într -o bază de date în acest scop.
Am luat la cunoștință faptul că îmi este interzisă comercializarea/ transmiterea lucrării mele către
un terț în vederea facilitării falsificării de către acesta a calității de autor al lucrării.
Data azi, _______________, în fața noastră:
Coordonator științific, Absolvent,
ș.l.dr.ing. , Adrian -Ioan Petrariu Gheorghe Cojocariu
ABREVIERI
RFID – Radio Frequency Identification
QR Code – Quick Responsive Code
GPS – Global Positioning System
IoT – Internet of Things
PIR – Passive InfraRed
SoC – System on Chip
TCP/IP – Transmission Control Protocol /Internet Protocol
MQTT – Message Queue Telemetry Transport
PLC – Programmable Logic Controller
UID – Unique Identifier
EEPROM – Electrica lly Erasable Programmable Read-Only Memory
LCD – Liquid Crystal Dispaly
I2C – Inter-integrated C ircuit
MISO – Master -In Slave -Out
MOSI –Master -Out Slave -In
FIFO –First-In First -Out
GFSK – Gaussian Frequency Shift Keying
RISC – Reduced Instruction Set Computer
IDE – Integrated Development Environment
USB – Universal Serial Bus
UART – Universal Asynchronous Receiver -Transmitter
SDA – Serial Data Line
SCL – Serial Clock Line
PWM – Pulse Width Modulation
MOSFET – Metal Oxide Semiconductor Field -Effect T ransistor
LISTĂ DE FIGURI
Figura 1 -1 Sistemul implementat de Deutsche Telekom și Kiunsys (Kiunsys, 2014) ……………… 3
Figura 1 -2 Tipuri de senzori produși de compania Nedap (Vialis, 2013) ………………………….. ….. 4
Figura 1 -3 Sistem de parcare inteligentă(Abhirup Khanna, 2016) ………………………….. ……………. 6
Figura 1 -4 Structura sistemului propus – metoda de analizare video a locului de parcare
(Basavaraju, 2015) ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………….. 7
Figura 1 -5 Exemplu de transponder folosit în proiectul implementat în Novi Sad (G. Ostojic,
2007) ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………… 9
Figura 2 -1 Cititorul RFID RC522 (NXP Semiconductors, 2016) ………………………….. …………… 13
Figura 2 -2 Receptor primar în arhitectură MultiCeiver(Nordic Semiconductor, 2008) ………….. 15
Figura 2 -3 Schema bloc a arhitecturii microcontroler -ului Atmega328p (Atmel Corporation,
2015) ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 16
Figura 2 -4 Schema bloc a modulului receptor ………………………….. ………………………….. ………… 19
Figura 2 -5 Cod pentru recepția transmisiei radio ………………………….. ………………………….. ……. 20
Figura 2 -6 Cod pentru afișarea informațiilor pe ecran ………………………….. ………………………….. 20
Figura 2 -7 Funcție pentru comanda unui servomotor ………………………….. ………………………….. .. 21
Figura 2 -8 Cod pentru introducerea UID -urilor valide în program ………………………….. ………… 21
Figura 2 -9 Cod de comparație a UID -urilor ………………………….. ………………………….. ……………. 22
Figura 2 -10 Crearea unei structuri pentru memorarea datelor în regiștri de uz general ………….. 22
Figura 2 -11 Conversia datelor primite de la transponder ………………………….. ………………………. 22
Figura 2 -12 Schema bloc a modulului transmițător ………………………….. ………………………….. ….. 23
Figura 2 -13 Secvență de cod pentru transmisia pe canalul radio ………………………….. ……………. 23
Figura 3 -1 Harta campusului USV și dispunerea în spațiu a sistemului propus …………………….. 25
Figura 3 -2 Schema detaliată a modulului de transmisie ………………………….. ………………………… 26
Figura 3 -3 Layout -ul dispozitivului de transmitere ………………………….. ………………………….. ….. 27
Figura 3 -4 Vizualizare 3D a dispozitivului de tran smitere ………………………….. …………………….. 27
Figura 3 -5 Cablajul imprimat al transmițătorului (spate) ………………………….. ………………………. 28
Figura 3 -6 Cablajul imprimat al transmițătorului (față) ………………………….. ………………………… 28
Figura 3 -7 Schema detaliată a modulului de recepție ………………………….. ………………………….. .. 28
Figura 3 -8 Layout -ul dispozitivului de recepție ………………………….. ………………………….. ………. 29
Figura 3 -9 Vizualizare 3D a dispozitivului de recepție ………………………….. …………………………. 29
Figura 3 -10 Cablajul imprimat al receptorului (spate) ………………………….. ………………………….. 30
Figura 3 -11 Cablajul imprimat al receptorului (față) ………………………….. ………………………….. … 30
Figura 3 -12 Schema bloc a modului de alimentare a receptorului ………………………….. ………….. 31
Figura 3 -13 Modulul de alimentare a receptorului ………………………….. ………………………….. …… 31
Figura 3 -14 Schema bloc a modulul de alimentare a transmi țătorului ………………………….. …….. 32
Figura 3 -15 Placa de alimentare a transmițătorului ………………………….. ………………………….. ….. 32
LISTĂ DE TABELE
Tabel 1 Consumul de curent a dispozitivelor ce compun cele două module electronice …………. 17
CUPRINS
1. Introducere ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………………. 1
1.1. Motivația lucrării ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 1
1.2. Stadiul actual ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………. 2
1.2.1. Telekom și Kiunsys – proiect pilot în dezvoltarea parcărilor inteligente …………….. 2
1.2.2. Zoetermeer – primul oraș danez cu sistem inteligent de parcare ………………………… 3
1.2.3. Sistem de parcare bazat pe IoT ………………………….. ………………………….. …………….. 5
1.2.4. Sistem de parcare automatizat – IoT ………………………….. ………………………….. ……… 6
1.2.5. Folosirea tehnologiei RFID în sisteme de control al accesului într -o parcare ………. 8
1.3. Concluzii și comparații î ntre sistemele implementate până în prezent …………………. 10
2. Sistem de control al accesului în parcări folosind tehnologia RFID ………………………….. ….. 11
2.1. Descriere generală ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 11
2.2. Descriere hardware ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 13
2.2.1. Cititorul RFID MFRC522 ………………………….. ………………………….. ………………….. 13
2.2.2. Transmițătorul fără fir nRF24L01+ ………………………….. ………………………….. …….. 14
2.2.3. Microcontroler -ul ATmega 328p – AU ………………………….. ………………………….. … 15
2.2.4. Modulele de alimentare ………………………….. ………………………….. …………………….. 17
2.2.5. Alte dispozitive electronice folosite ………………………….. ………………………….. …….. 19
2.3. Descriere software ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 19
2.3.1. Programul software al modulului receptor ………………………….. ……………………….. 19
2.3.2. Programul software al modulului transmițător ………………………….. ………………….. 20
3. Implementarea hardware și software cu rezultatele experimentale ………………………….. ……. 24
3.1. Prezentarea sistemului propus ………………………….. ………………………….. ……………….. 24
3.2. Proiectarea sistemului – rezultate ………………………….. ………………………….. ……………. 26
3.2.1. Modulul de transmisie ………………………….. ………………………….. ……………………….. 26
3.2.2. Modulul de recepție ………………………….. ………………………….. ………………………….. 28
3.2.3. Modulele de alimentare ………………………….. ………………………….. ……………………… 30
4. Concluzii și direcții viitoare de cercetare ………………………….. ………………………….. ………….. 33
Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 35
Sinteza lucrării
Eficientizarea folosirii spațiului în marile orașe devine o necesitate deoarece fenomenul
de urbanizare ia amploare și din ce în ce mai multe persoane preferă să aibă spațiul l or propriu în
cadrul orașului, aici intrând apartamentu l, garajul, spațiul de pa rcare. În cazul locurilor publice,
pentru a organiza corect infrastructura , se folosesc procese de automatizare: plată fără operator la
diferite magazine, intrarea în parcări în funcție de nivelul de acces, sortarea automată a gunoiului
menajer, autovehicu le care se conduc singure.
Această lucrare de licență are scopul de a prezenta pașii ce trebuie parcurși pentru a crea
un sistem de acces în parcări prin intermediul cititoarel or RFID și comunicația fără fir cu un
dispozitiv de afișare a locurilor libere rămase. Fiind prezent în fiecare săptămână de studiu , timp
de patru ani în campusul Universității „Ștefan cel Mare” din Suceava , am observat că , deși este
instalat în prezent un astfel de sistem la care au acces doar profesorii, consider că ar fi foarte
benefic ca acesta să permită și accesul studenților în anumite zone ale parcării și deasemenea să
conțină dispozitivul de afișare a locurilor libere de parcare. Mai concret, pr oiectul prezintă în
detaliu o soluție ce se aplică campusului USV dar cu eventuale modificări prezentate, aceasta
poate fi implementată și în alte spații ce implică accesul autovehiculelor.
Ideea de a intra într -o zonă folosind un transponder nu este nou ă și așa cum este explicat
în partea introductivă, a fost folosită în multe proiecte asemănătoare ce au fost implementate la
nivel de parcare sau oraș. Elementele de baz ă ale acestei lucrări au fost alcătuite de echipe de
cercetători încă din deceniul trec ut dar noutatea cu care vine acest proiect este folosirea anumitor
module electronice care împreună redau funcționalitatea dorită. Este prezentată în detaliu
funcționarea, programare, proiectare și testarea acestor module.
Pornind de la cum ar fi bine să se soluționeze problema parcărilor în campusul USV și
până la crearea fizică a dispozitivelor prezentate s -a lucrat organizat și aprofundând treptat
nivelurile de dezvoltare: metoda propusă – schema logică – programul software – simulare pe
placă de test – proiectare dispozitive – creare fizică a cablajelor imprimate – testare finală –
menținere în modul de funcționare.
1
1. Introducere
1.1. Motivația lucrării
Orașele se confruntă cu problema spațiului insuficient pentru parcarea autoturismelor în
timpul zilei și folosirea ineficientă a acestor locuri mai ales în zonele cu instituții și servicii
publice. Universitățile folosesc , în mod uzual , marea parte a spațiului alocat pentru construcț ia
clădirilor și laboratoarelor, de aceea zona de parcare are o suprafață redusă. Deoarece acest
spațiu nu este ocupat în totalitate pe tot parcursul zilei, este necesară o bună organizare pentru a
permite accesul cât mai multor persoane, deopotrivă studenți și profesori.
În ideea de a automatiz a sistemul ce permite accesul în parcările campusului USV am
gândit un sistem simplu ce autorizează intrarea în parcare doar profesorilor și studenților
Universității „Ștefan cel Mare” din Suceava. În acest sens, deschiderea barierelor se face cu
citirea la intrarea în parcare a unor transpondere pasiv e. Profesorii primesc aceste transpondere
iar studenții folosesc cardul de la bibliotecă care operează în aceeași bandă c a a cititoarelor
RFID, adică 13, 56 MHz.
Aglomerația și blocajele din trafic ce se real izează la intrările în parcări pot fi evitate dacă
există în străzile alăturate universității indicatoare cu numărul de locuri libere disponibile în
parcări, de aceea am con siderat necesară realizarea unui modul electronic mobil, alimentat de la
celule fot ovoltaice, ce conține un receptor fără fir și un afișor, datele preluate fiind procesate și
mai apoi afișate în timp real.
Așadar, dând dovadă de un comportament al unui viitor inginer, am găsit o soluție puțin
costisitoare și f ezabilă pentru rezolvarea u nei probleme pe care am observat -o, folosind
cunoștințele dobândite în cei patru ani de facultate, soluție ce îmbină atât abilitățile de
programare cât și proiectarea și creare a fizică a unor module electronice .
2
1.2. Stadiul actual
1.2.1. Telekom și Kiunsys – proiect pilot în dezvoltarea parcărilor inteligente
La începutul anului 2014 firmele Deutsche Telekom si Kiunsys au implementat un sistem
inteligent de parcare a autovehiculelor în Piața Carra, Pisa, Italia. Scopul acestui proie ct a fost
optimizarea utilizării parcărilor din centrul orașului, reducerea traficului urban și analiza
numeroaselor date culese din circulația rutieră. Ideea aparține celor de la Deutsche Telekom care
au selectat pe Kiunsys ca partener tehnologic în dezvoltarea soluțiilor int eligente pentru creșterea
mobilității în orașele Europei .
Firma Kiunsys, fondată în 2011 prin colaborarea a trei companii din Italia , se ocupă cu
cercetarea și inovarea produselor ce duc la o mobilitate sporită iar în mai puțin de trei ani a reușit
să dev ină un jucător de top ce a emis aproximativ 600.000 de transpondere RFID, 162.000
abonamente de autobus pentru turiști, 27.000 de carduri RFID cu cod QR, 1200 de senzori de
parcare în 25 de orașe municipale din Italia.
Firma Deutsche Telekom este una d in cele mai mari companii de telecomunicații din
lume având aproximativ 142 de milioane de clienți ai telefoniei mobile, 31 de milioane de linii
de telefonie fixă și 17 milioane de linii de comunicații de mare viteză în bandă largă. Ace astă
companie este p rezentă în 50 de țări și are aproximativ 229.000 de angajați, având un venit de
60.1 miliarde de euro în anul 2013 (Kiunsys, 2014) .
Planurile de viitor ale acestor companii constă în găsirea a cât mai multor orașe , inclusiv
capitale de stat, în care să monteze acest sistem care în urma testelor realizate s -a dovedit fiabil și
inovativ.
Implementarea proiectului din Pisa a constat în instalarea a 72 de senzori ultrasonici
plasați sub fiecare loc de parcare (în carosabil) c e transmit date referitoare la disponibilitatea
acelui loc la un server central ce transmite aceste date unei aplicații mobile care , în conexiune cu
modulul GPS și harta orașului , oferă direcții de orientare către locurile li bere de parcare din
vecinătate. Rezultatul a fost reducerea generală a traficului rutier și poluării urbane. De asemenea
datele culese constituie puncte de referință pentru dezvoltarea viitoarelor soluții de optimizare a
traficului.
3
În figura 1 -1 se observă componentele si stemului și o descriere s uccintă a funcționării acestuia.
Figura 1-1 Sistemul implementat de Deutsche Telekom și Kiunsys (Kiunsys, 2014)
1.2.2. Zoetermeer – primul oraș danez cu sistem inteligent de parcare
În aprilie 2013 firmele Nedap și Vialis au câștigat un premiu pentru inovație și bună
colaborare în vederea dezvoltării conceptului de „Smart -Parking” care promite să reducă traficul
și să scadă numărul de șoferi ce caută un l oc de parcare. Cu ajutorul Ministerului Infrastructurii
și al Mediului a fost implementat fizic acest sistem ce oferă informații în timp real asupra
locurilor de parcare atât prin indicatoarele rutiere cât și prin aplicația pentru telefoanele mobile și
sistemele de navigare GPS.
Firma Nedap este cea care a dezvoltat platforma SENSIT, la inima căre ia se află o rețea
de senzori de parcare ce detectează poziția unei mașini și transmit prin unde radio această
informație. Astfel se monitorizează atât prezența unei mașini cât și durata ocupării unui loc de
parcare. Compania este specializată pe identificarea la distanță a obiectelor, monitorizarea ș i
optimizarea traficului urban având o experiență de 30 de ani în domeniu (Nedap, 2014) .
4
Compania Vialis are o vechime de 140 de ani în proiectarea, construirea și mentenanța
sistemelor de organizare și fluidizare a traficului. Având o vastă experiență în studiul tiparului
traficului pe șosele, pe apă sau pe calea ferată, transformă acest studiu în soluții de control pentru
o folosire optimă a infrastructurii. Viziunea companiei este de a oferi posibilitatea transportării
persoanelor și mărfurilor într -o manieră organizată ce se pliază pe locul în care se utilizează
(Vialis, 2013) .
În figura 1-2 se pot observa două tipuri de senzori ce se montează în carosabil pentru
detecția prezenței unui autovehicul.
Siste mul propus de aceste companii a câștigat în 2013 premiul ParkeerVak dovedind că
acest concept poate sta la baza dezvoltării alto r soluții inteligente ce prevăd scăderea traficulu i,
reducerea emisiilor de carbon și utilizarea eficientă a locurilor de parcare. Alte arii de dezvoltare
sunt identificarea de la distanță a persoanelor și a autovehiculelor.
Firma Nedap a dezvoltat și un alt produs numit „ANPR Access” care este un identificator
al numerelor de înmatriculare a autovehiculelor ce conține camera ce analizează optic și unitatea
de procesare. Având un algoritm de funcțion are puternic de zvoltat, acest sistem poate identifica
numerele de înmatriculare ale mașinilor din majoritatea țărilor europene de la o distanță cuprinsă
între patru și șase metrii.
Figura 1-2 Tipuri de senzori produși de compania Nedap (Vialis, 2013)
5
1.2.3. Sistem de parcare bazat pe IoT
Conceptul de „Internet of Things” a început de la lucrurile ce căpătau o anumită identitate
ce o pot comunica permițând urmărirea, controlarea și monitorizarea acestora de la distanță prin
computere conectate la Internet. Deci IoT se referă la dispozitivele electronice sau electrice care
culeg date din zonele în care sunt amplasate, le analizează și le transmit prin intermediul
diferitelor protocoale de comunicație. Stocarea tuturor informațiilor pe serverele și platformele
online permite accesarea și descărcarea acestora de oriunde din lume.
La baza creării „orașelor inteligente” stă acest concept c are cuprinde inclusiv ide ea de a
automatiza într -un fel sau altul modul în care oamenii își desfășoară activitățile. La momentul
actual , datorită creșterii numărului de persoane care folosesc mașina proprie pentru deplasare în
oraș, găsirea unui loc de par care devine grea și consumă mult timp. Așadar problema găsirii unor
soluții pentru informarea șoferilor cu privire la locurile libere de parcare este de actualitate.
În articolul „IoT based Smart Parking System” soluția propusă este folosirea unei
aplicaț ii mobile ce este conectată la serverul online ce conține informațiile cu privire la
disponibilitatea locurilor de parcare în timp real. Factorii care fac legătura dintre serverele online
și IoT sunt: capacitatea de stocare, puterea de proc esare, protocoale de comunicare ,
scalabilitatea, disponibilitatea, interoperabilitatea (capacitatea de a coopera eficient).
Arhitectura sistemului propus conține numeroși parametrii ce descriu modelul matematic
compus din funcții de intrare și ieșire, de exempl u: timpul de parcare, numărul de înmatriculare,
suma plătită, numărul propriu de identificare și locul de parcare folosit sunt parametrii ce descriu
pachetul de date ce se transmite la server. Modulul Wi -Fi conține un So C care are integrată stiva
TCP/IP ce permite oricărui microcontroler să fie conectat la Internet. Unitatea de procesare este
Raspberry Pi ce interconectează senzorii cu interfața online comunicând prin porturile de
intrare/ieșire în număr de 26. Pentru a conecta mai mulți senzori s -a folosit un multiplexor
digital. Datele sunt colectate și transmise prin ESP8266 către un server IBM prin protocolul
MQTT.
6
Cea de -a treia componentă este aplicația mobilă care este interfața cu care intră în contact
utilizatorul, aplicație ce funcționează atât pe Android cât și pe iOS, a fost dezvoltată în Apache
Cardova folosin d limbajul de programare Java script. Serverul online IBM MQTT funcționează
ca o bază de date ce este actualizată în timp real și menține o legătură activă cu fiecare utilizator
care este conectat la sistem. În figura 1-3 se poate observa faptul că pe linia A locul liber este
simbolizat printr -o lumină roșie, lucru ce semnifică faptul că a fost reze rvat recent, pe când în
linia B locul liber este semnalizat prin culoarea verde, adică este liber și nu este rezervat
(Abhirup Khanna, 201 6).
Așadar procesul de ocupare a unui loc cuprinde mai mulți pași printre care se enumeră:
instalarea aplicației mobile pe telefon, găsirea unei parcări în vecinătate utilizând aplicația,
selectarea unui anumit loc liber din acea parcare, rezervarea acelui loc pentru un anumit timp,
ocuparea locului, plata pentru locul de parcare.
1.2.4. Sistem de parcare automatizat – IoT
Un alt articol publicat în anul 2015 prezintă soluția parcărilor inteligente în str ânsă
legătură cu conceptul „Internet of Things” și comunicația dintre obiect e care sunt numite
inteligente. Noutatea cu care vine acest articol este folosirea camerelor video pentru scanarea
spațiului parcării și găsi rea locurilor libere (Basavaraju, 2015) . Figura 1-3 Sistem de parcare inteligentă (Abhirup Khanna, 2016)
7
Pe parcur sul dezvoltării proiectului s -a urmărit folosirea de echipamente electronice ce
consumă puțină energie, sistemul fiind gândit să funcționeze atât în parcările acoperite cât și în
cele în aer liber sau pe lateralele străzilor.
Componentele constructive ale arhitecturii acestui sistem sunt: un server centralizat ce
conține baza de date despre locurile de parcare dintr -un oraș, modul Raspberry P i ce conține
microcontrolerul ce fa ce procesarea numerică, camera R aspberry P i ce captează imagini în timp
real din parcările moni torizate, sistem de navigare ce direcționează șoferii către locurile libere
din cea mai apropiată parcare în funcție de locație în care se află, sistem de afișare ce permite
interacționarea tehnicianului cu sistemul de monitorizare. Pe baza datelor prelu ate din zonele de
parcare s -au făcut grafice cu nivelul de ocupare și nivelul de aglomerație din anumite zone ale
orașului, determinându -se dacă este sau nu nevoie de o extindere a spațiului destinat parcării
autovehiculelor.
Pașii implementării acestui proiect au fost:
-montarea camerelor în zone propice astfel încât imaginile preluate să fie clare și să cuprindă în
întregime suprafața destinată parcării
-înregistrarea și numerotare locurilor de parcare de către administrator
-stabilirea punctelor de control video ale fiecărui loc (figura 1-4)
-salvarea setărilor finale și înregistrarea pe server a tuturor informațiilor Figura 1-4 Structura sistemului propus –
metoda de analizare video a locului de
parcare (Basavaraju, 2015)
8
1.2.5. Folosirea tehnologiei RFID în sisteme de control al accesului într -o parcare
Dezvoltarea în domeniul identificării în radio frecvență a avut un rol important în
inventarierea produselor, securizarea accesului în anumite zone, identificarea angajaților
fabricilor, automatizarea proceselor de manufacturare , identificarea autovehiculelor ș.a. Deși
tehnologia pare depășită, în prezent este folosită pe scară largă în multe din aceste domenii
enumerate mai sus. Proiectul descris în acest ar ticol a fost implementat în Ianuarie 2007 în al
doilea oraș ca mărime din Serbia: Novi Sad.
Încasările pentru locurile de parcare sau garaje erau făcute manual de către o persoană
care deținea această funcție, dar costul unui loc este direct proporțional cu perioada staționării,
așadar acea persoană întâmpina numeroase probleme: inabilitatea de a identifica și înregistra cu
acuratețe d ate despre vehiculele care intră și ies dintr -o zonă de parcare pentru a analiza
corespunzător timpul staționat pentru a-l taxa, nevoia de a asigura securitatea mașinilor parcate,
nevoia de resurse umane care să lucreze în permanență – salariul a cestora scade profitul, crearea
cozilor de așteptare în orele de vâr f.
Deoarece tehnologia RFID face posibilă identificarea fără a intra în contact cu cititorul,
aceasta prezintă numeroase avantaje: transponderele pot fi folosite în mod repetat și pot rez ista la
condiții de tem peratura variate, costuri de mentenanță reduse, transponderele pot lua o
multitudine de forme, mărimi, diferite tipuri și materiale constructive, nu este nevoie o cale
optică liberă între transmițător și receptor, mai multe transpond ere pot fi citite în același timp.
Astfel, prin acest p roiect s -a instalat un întreg sistem de parcare, accesul și identificarea
realizându -se prin trei tipuri de transpondere RFID ce funcționează la frecvența de 13,56 MHz:
pentru persoane cu handicap (costuri zero), pentru cei care au reședința aproape de zona de
parcare (cost anual sau lunar – valabil doar pentru zona în care locuiesc) și transpondere pentru
utilizatorii generali care au costurile variabile în funcț ie de timpul cât staționează mașina în
diferite zone ale orașului. Distanța de citire a acestor transpondere este de 7 c m și au o greutate
de 3, 4 grame (G. Ostojic, 2007) .
9
În zonele de acces în parcări șoferii trebuie să citească cardul exemplificat în figura 1-5,
lucru c e produce ridicarea automată a barierei ce permite intrarea în parcare a autovehiculului.
Dacă datele înscrise pe transponder nu pot fi citite sau perioada de valabilitate a expirat, acea
persoană nu primește acces în parcare. Pentru a comunica cu cititoru l RFID s -a utilizat un PLC
care este programat să citească și să scrie comenzi . În zona de intrare, sub mașină (în carosabil)
se află o bobină care detectează prezența mașinii (prin modificarea inductanței când un obiect
metalic este amplasat în împrejurim e), astfel transponderele activează bariera doar dacă în fața
barierei se află o mașină.
Având o mașină prezentă, cititorul transmite constant mesaje de interogare iar
transponderul aflat în vecinătate răspunde trimițând codul UID, valabilitatea acelui ab onament,
anul, data, ora intrării în parcare, nivelul de acces și un bit de date care spune daca autovehiculul
este prezent în parcare sau urmează să intre. Programul software al PLC -ului analizează datele și
dacă toate sunt corecte acesta dă comenzile de scriere a unor informații pe transponder și de
acționa re a motorul ui barierei.
Rezultatele implementării proiect ului au fost benefice atât pentru administra torii
parcărilor cât și pentru ș oferii care au folosit sistemul: administratorii au primit un sist em ușor de
folosit, cu costuri mici de întreținere și care oferă o securitate ridicată. Încasările din zonele de Figura 1-5 Exemplu de
transponder folosit în proiectul
implementat în Novi Sad (G.
Ostojic, 2007)
10
parcare au crescut cu 17% în mai puțin de 1 an. Șoferii nu mai pierd mult timp stând la coadă
pentru a cumpăra bilete pentru parcare, este nevo ie de mai puțini angajați care să asigure buna
funcționare a întregului sistem de parcări. Direcția de dezvoltare a proiectului constă în asocierea
contului bancar cu aceste transpondere, pentru a putea plăti taxa de parcare în momentul în care
părăsești z ona de parcare.
1.3. Concluzii și comparații între sistemele implementate până în prezent
În urma citirii articolelor menționare în subcapitolul anterior și studiului asupra direcției
de dezvoltare a domeniului abordat, am înțeles că problema utilizării eficient e a parcărilor în
mediul urban este de actualitate și prezintă un interes ridicat. În țările dezvoltate din punct de
vedere economic s -au găsit și implementat diferite soluții care au avut un cost ridicat. În
România sistemul de trafic rutier are n evoie de soluții simple de implementa re și cât mai puțin
costisitoare, drept urmare sistemul propus în ace astă lucrare de licență se pliază pe nevoile
observate în jur.
Proiectele din Italia și Danemarca implementate în 2014 respectiv 2013 se aseamănă din
punct de vedere al arhitecturii sistemului. Ambele constau în instalarea unor senzori care să
detecteze prezența mașinii pe locul de parcare, senzori care sunt fie ultrasonici fie detectori de
metal. Succesul proiectelor a provenit și din asocierea unor firme specializate cu vechime în
domeniul comunicațiilor fără fir într -un oraș și respectiv domeniul detecției mașinilor și
gestionării accesului pe care acestea îl au în parcări. Dezavantajul sau punctul slab al acestor
proiecte constă în faptul că este n evoie ca sub fiecare loc de parcare să fie instalat un senzor ,
acest lucru înseamnă deteriorarea carosabi lului fie doar pentru senzor sau și pentru cablurile de
alimentare și comunica ție cu acesta. De asemenea cutia în care este ambalat senzorul trebuie să
fie dintr -un plastic dur și rigid , nu poate fi folosit metal deoarece ar influența comunicația dacă
acesta dispune de comunicație fără fir.
În vedere a soluționării acestor probleme a fost prezentat , în articolul lui Basavaraju S . R.
publicat la finalul anului 2015 , un concept care propune identificarea locurilor libere disponibile
utilizând procesare video. La fel ca și celelalte, acesta presupune comunic ație în timp real cu un
server online ce face distribuirea datelor către aplicaț iile mobile ale clienților. Avantajele sunt un
cost mai redus și o instalare mai rapidă a sistemului , însă apar probleme în zone cu umiditate
ridicată , unde o mare parte din timpul anu lui se întâlnește ceața, averse sau ninsoare. Problema ar
11
fi dificultate a procesării imaginilor neclare și analiza locurilor libere de par care de pe lateralele
străzilor.
Pentru a arăta că aceste sisteme se folosesc și funcționează bine de ani de zile am introdus
în lucrare date referitoare la un articol studiat (G. Ostojic, 2007) ce prezintă proiectul din orașul
Novi Sad instalat în anul 2007 și care se utilizează și în prezent. A fost nevoie de redefinirea
structurii întregului sistem de management al parcărilor însă s -a redus semnificativ timp ul de
căutare a unui loc liber de parcare, emisiile de carbon s -au micșorat, încasările d in zonele de
parcare au crescut și traficul general din oraș s -a dispersat.
Lucrarea de față își propune să ofere o soluție care poate fi implementată în mai multe
cazuri și lasă loc dezvoltărilor ulterioare. Lucrarea relatează capacitatea de a înț elege cum
funcționează aceste tipuri de sisteme și de a crea un sistem simplu care în primul rând oferă
acces doar anumitor persoane apoi incrementează/decrementează un numărător ce semnifică
numărul de locuri libere rămase.
2. Sistem de control al accesului în parcări folosind tehnologia RFID
2.1. Descriere generală
Sistemul prezentat în această lucrare își propune să asigure controlul autovehic ulelor care
intră în campusul Universității „Ștefan cel Mare” din Suceava, permițând accesul doar a
persoanelor ce dețin un card de acces valid.
Accesul general se res tricționează folosind bariere ce sunt acționate automat la citirea
transponderului de c ătre șoferi. I ntrarea și ieșirea în parcare se face pe două benzi de circulație ,
iar amplasarea cititorului RFID se face la distanța optimă față de fiecare din cele două bariere.
Citirea transponderului nu durează mai mult de două secunde fapt ce facili tează fluidizarea
traficului și timp scurt de expunerea la ploaie/frig când vremea este nefavorabilă. După
deschiderea și închiderea barierei o nouă persoană poate intra imediat. Pentru ca bariera să nu
lovească mașina în etapa de închidere, este necesară cum părarea sistemului complet de acces
care trebuie să includă: suporturile de fixare, motor, placă de control, modul de alimentare de la
tensiunea nominală, set de fotocelule pentru asigurarea siguranței în folosire, telecomandă de
deschidere.
12
În cazuri de urgență bariera poate fi deschisă de un portar cu ajutorul telecomenzi lor amintite .
Ceea ce lipsește în prezent parcărilor USV este un sistem de monitorizarea al locurilor
libere , drept urmare partea principală a acestei lucrări este prezentarea unei metode simple și
puțin costisitoare de realizarea a monitorizării acestui aspect . Deși echipamentele folosite nu au
fost testate pentru un timp îndelungat și în diferite condiții meteo, în timpul câtorva săptămâni în
care s -a pregătit partea practică acestea au funcționat la parametrii n ormali .
Monitorizarea mașinilor care intră în parcare se realizează la barieră. Cititorului RFID i s –
a atașat un microcontroler și o antenă care împreună formează modulu l de transmisie. Acest
modul ci tește numărul de identificare de pe transponder, dacă acest număr este stocat în mem oria
internă EEPROM sau o altă memorie externă asociată microcontrolerului, se comandă un
servo motor care imită motorul ce acționează bariera într -un sistem real. Acționare a motorului
produce deschiderea și apoi închiderea barierei. În acest timp, microcontrolerul procesează datele
primite și transmite prin unde radio o valoare către modulul receptor.
Modulul rece ptor este compus dintr -un modul de comunicație fără fir, un afișor LCD
16×2 și un microcontroler pentru comandă și procesare . Acesta primește doar o valoare pe care o
afișează pe ecranul LCD, valoare ce reprezintă de fapt numărul de locuri rămase libere în
parcare.
Pentru a putea funcționa corect, este necesară int roducerea numărului total de locuri
disponibile în parcare astfel încât la fiecare citire a transponderului la intrare acest număr să fie
decrementat cu o unitate . Pentru ieșirea din parcare există mai multe variante, una din tre aceastea
ar fi să se folose ască un senzor ultrasonic care detectează prezența une i mașini în fața barierei și
acționarea automat ă a motorul ui. Dezavatajul la această variantă este faptul că un senzor ce are
precizie și acuratețe poate să aib ă un cost ridicat și chiar și aș a, acționa rea lui poate fi făcută de
orice obiect, chiar și de o persoană.
Metoda aleasă este cea în care citirea transponderului se face și la ieșire în același mod
ca la intrare. Un avantaj ar fi că prezintă o siguranță mai ridicată, nu pot ieși două mașini una
după cealaltă și astfel numărul locurilor libere este calculat bine , iar în cazul implementării
acestui sistem într -o zonă în care se plătește, este foarte ușor de adăugat un modul de taxare care
identifică în funcție de numărul de pe transponder și taxea ză în funcție de perioada staționării.
13
2.2. Descriere hardware
2.2.1. Cititorul RFID MFRC522
Modulul RFID MFRC522 este un produs al companiei NXP Semiconductors N.V. o
companie ce are sediul în orașul Eindhoven, Danemarca. Cu 64 de ani vechime în producția și
comer cializarea componentelor și modulelor electronice , aceasta a reușit să monopolizeze lumea
cititoarelor RFID și a transpon derelor, creând propriile brand uri numite NTAG și MIFARE care
conțin o multitudine de tipuri de transpondere.
Acest modul permite atât citirea cât și scrierea informațiilor, funcționând în banda de
13,56 MHz prin modularea/demodularea și decodarea semnalelor, putând fi progra mat prin
interf ețele serial e SPI, UART sau I 2C. În lucrarea de față acest modul a fost programat prin
interfața SPI. În timpul comunic ației cu dispozitivul gazdă (sau „master”) , modulul este în modul
de recepție, sincronizându -se cu semnalul de ceas generat de dispozitivul central. Datele de la
„master” la „slave” sunt transmise prin linia MOSI iar prin linia MISO sunt transmise datele de
la MFRC522 la dispozitivul central sau „master ”. Pachetel e de date sunt transmise începând cu
cel mai semnificativ bit întâi, pe frontul crescător al semnalului de ceas.
Circuitul integrat conține un registru denumit FIFO iar la fiecare comandă ce necesită
transmiterea unor date, este procesată informația care se află stocată în el. Memorarea datelor
constă în transferarea celor 25 de biți din „buffer -ul” FIFO în memoria i nternă car e este volatilă.
De asemenea se poate comanda generarea în ordine aleatoare a unui număr de identificare cu
lungimea de 10 biți. Pentru ca aceste UID -uri să nu se șteargă , în acest proiect s-au memorat în
memoria EEPROM a microcontrolerului. Figura 2-1 Cititorul RFID RC522 (NXP Semiconductors, 2016)
14
Când comanda de transmisie devine activă, conținutul registrului FIFO este imediat
transferat urmând transferarea date lor utile din ceilalți regiștri interni. La primirea pachetelor de
date, se utilizează comanda receive prin care este activată calea de prim ire a datelor și se
așteaptă șirul de date. Comanda de transmisie din registrul FIFO se repetă trimițând datele
modulate în câmpul electromagnetic, iar conform foii de catalog oferită de producător , după
fiecare transmisie modulul este setat pe modul de re cepție. După cum se observă în figura 2 -1
modulul are integrat antena necesară care este acordată pe frecvența optimă de funcționare (NXP
Semiconductors, 2016) .
2.2.2. Transmițătorul fără fir nRF24L01+
Compania Nordic Semiconductor fondată în 1983 este specializată pe crearea de sisteme
ce realizează transmisia datelor fără fir , care consumă foarte puțină energie numite SoC și de
asemenea pe dispozitive de conectivitate pentru banda de 2, 4 GHz.
Din seria transmițătoarelor fără fir, cel mai nou produs al companiei se regăsește în
modulul nRF24L01+ care are protocolul „Enhanced Shock Burst” încorporat, protocol ce este
adecvat aplicațiilor de consum redus. Deasemenea versiune cu + are rază de emisie îmbunătățită.
Printre caracteristi cile esențiale ale modul ului se enumără: regulator de 3,3 volți, antenă de 2, 4
GHz realizată în plan pe cablajul imprimat , posibilitatea de a selecta unul din cele 125 de canale
în banda disponibilă, consum foarte redus în modul de așteptare (26uA), compon ente auxiliare
cu preț foarte mic, modulație GFSK.
Protocolul amintit mai sus este standardizat pentru sincronizarea și organizarea automată
a pachetelor de date. Pentru transmisie se asamblează pachetul de transferat și se sincronizează
cu frontul semna lului de ceas iar pentru recepție modulul caută constant în semnalul demodulat o
adresă validă. La găsirea unei adrese valide, se procesează res tul de date din pachet și stochează
datele utile într -un registru asemănător cu cel de pe modulul MFRC522, regis trul FIFO.
Arhitectura care permite transferul datelor de la un singur receptor primar la mai multe
receptoare secundare se numește „MultiCeiver” și este exemplificată în figura 2-2.
15
Tehnica de comunica ție cu alte șase dispozitive ce au adresă fizică unică permite
folosirea acestui modul în proiecte complexe unde este necesar un comportament individual
pentru fiecare receptor secundar în parte. Receptorul primar caută celelalte adrese simultan însă
doar una din tre acestea poate primi câte un singur pache t de date la un moment de timp. Din
construcția lui, doar canalele 0 și 1 sunt configurate, pentru configurarea celorlalte căi de
comunicație este necesară înscrierea adreselor în registrul „RX_ADDR_PX ” (Nordic
Semiconductor, 2008) .
Deoarece parcarea campusului USV are mai multe intrări , este necesar ca toate aceste
intrări să comunice cu un receptor primar care este afișorul de locuri disponibile . În vederea
simplificării luc rării de față și evitării realizării fizice a mai multor module care sunt identice dar
cu programe software diferi te, acest modul a fost programat prin pinii SPI și s -a realizat o
comunicație unidirecțională de la transmițător (modulul cu cititor RFID amplasat lângă barieră)
la receptor (modulul cu afișor amplasat în strada principală). O imagine de ansamblu a
amplasă rii echipamentelor va fi prezentată în capitolul cu rezultatele obținute.
2.2.3. Microcontroler -ul ATmega 328p – AU
Ca unitate de procesare a fost ales acest microcontroler deoarece este frecvent folosit și
ușor de programat pentru studenții care termină un pr ofil tehnic orientat spre partea hardware ,
proiectare și testare. Figura 2-2 Receptor primar în arhitectură
MultiCeiver (Nordic Semiconductor, 2008)
16
Firma Atmel Corporation fondată în 1984 în San Jose, California , este producătoare de
dispozitive semiconductoare: microcontrolere, memorii „FLASH ”, unități de procesare pentru
ecrane tact ile, senzori de prezență, transmițătoare fără fir .
Atmega328p face parte din familia AVR și are arhitectura pe 8 biți Harvard RISC. Arhitectura
care stă la baza acestui microcontroler se poate observa în figura 2 -3.
Fiind construit pe arhitectura Harvard, se observă că acest microcontroler are memorii și
magistrale separate pentru program și date. Pentru rularea instrucțiunilor se folosește tehnica
„pipeline” ce permite rularea mai multor instrucțiuni consecutive în aceeași perioadă a
semnalului de ceas, pentru un „pipeline” cu un singur nivel, cât timp o instrucțiune se execută,
următoarea este pregătită. Există 32 de regiștri de uz general a câte 8 biți care au un timp de
accesare foarte mic (o perioadă a semnalului de ceas). Se mai observă în figură prezența unei
unități aritmetico -logice c are realizează operații cu cei doi operanzi de la ieșirea regiștrilor și
returnează valoarea procesată într -un singur ciclu de ceas. Figura 2-3 Schema bloc a arhitecturii
microcontroler -ului Atmega328p (Atmel
Corporation, 2015)
17
Memoria FLASH este împărțită în două secțiuni: memorie pentru aplicații și memorie în
care se înscrie „botloader -ul” adică informațiile ce permit unui microcontroler să aștepte ca un
nou program să fie înscris în memoria aplicație (Atmel Corporation, 2015) .
Compilarea și încărcarea codului s -a realizat în mediul de programare Arduino IDE,
progra m software ce conține editor de text pentru a scrie cod în diferite limbaje, zonă de afișare a
mesajelor, bară cu instrumente cu funcțiile comune.
Microcontroler ul are o memorie EEPROM de 1024 de biți și memorie FLASH de 2 kB.
Pentru a nu pierde informaț iile la întreruperea sursei de alimentare, numerele de identificare (10
biți) sunt stocate în memoria EEPROM. Pentru acest proiect s -au memorat sub 10 numere dar se
poate adăuga suplimentar memorie EEPROM dacă este nevoie de un spațiu mai mare de stocare.
Un avantaj al folosirii acestor tipuri de microcontrolere este faptul că sursele din care se
pot obține exemple de cod sunt numeroase și au acces liber, de asemenea cele mai multe
biblioteci sunt disponibile în format electronic și utilizarea lor nu percepe nici un fel de taxă.
Pentru crearea codului ce pune în funcțiune acest proiect au fost concatenate mai multe exemple
oferite atât de Arduino cât și de alți utilizatori care au încercat să folosească aceste module.
Pasul de la pro gramarea în Arduino către programarea „embedded” este unul realizabil,
bibliotecile construite în C++ pot lărgi sfera cunoștințelor de programare și oferă detalii cu
privire la funcțiile folosite în program. După amplasarea pe placa finală a proiectului , acest c hip
a fost programat utilizând convertorul USB la UART CH3 40G , ce necesită conectarea a doar 4
pini: VCC, RXD, TXD și GND.
2.2.4. Modu lele de alimentare
Conform datelor culese din foile de catalog pentru fiecare din dispozitivele menționate în
descrierea hardware, tabelul următor exemplifică consumul total de energie pentru un mod tipic
de funcționare:
Nume
dispozitiv Tensiune
nominală de
alimentare [V] Consum în
condiții tipice de
utilizare [mA] Consum în
modul așteptare
[uA]
MFRC522 3,3 7 5
nRF24L01+ 3,3 11,3 320
Atmega328p 1,8 – 5,5 15 0,75
16×2 LCD 5 20 –
SG90 5 100 60 Tabel 1 Consumul de
curent a dispozitivelor ce
compun cele două module
electronice
18
Deși datele de catalog oferă un consum nominal pentru timpul funcționării dispozi tivelor
la temperatura mediului ambiant, calculul unui consum total de curent este greu de realizat doar
folosing aceste date. Așadar, am alimentat modulele de la o sursă de tensiune și am observat că
acestea nu consumă mai mult de 100mA decât în cazul modulului transmițător când acesta
acționează mișcarea servomotorului SG90, servomotor ce inlocuiește în proiect o barieră
instalată la intrarea în parcare.
Pentru a reduce consumul de putere, doar receptorul este activ permanent și așteaptă
semnal radio. Comunicația radio fiind unidirecțională, transmițătorul transmite pachete de date
doar la citirea unui transponder, ceea ce determină procedeul de decrementare a variabilei ce
exprimă locurile rămase libere.
Alimentarea cu energie la nivelul modulelor se poate face prin fire (a colo unde este deja
instalată o barieră și este asigurată o sursă stabilă de alimentare) sau prin folosirea unui modul de
alimentare cu panou solar . În acest sens s -a folosit un panou de celule fotovoltaic e de dimensiuni
reduse (doar pentru a demonstra pri ncipiul de încărcare utilizând ener gia solară), o baterie
14550 cu o tensiune nominală de 3,6V în carcasă tip AA, ce se găsește ușor în comerț , un circuit
de încărcare cu circuitul TP4056 care conține și protecție de supraîncărcare a bateriei și
împiedică descărcarea acesteia în lipsa energiei solare, un convertor DC -DC pentru a menține o
tensiune stabilă de alimentare la ieșirea circuitului de alimentare (chiar dacă tensiunea de pe
baterie scade de la 4,2 la 3, 6V).
La ieșirea circuitelor de încărcare se regăsesc tensiunile necesare pentru a alimenta
plăcile centrale ce conțin două regulatoare de tensiune: pentru 3, 3V și pentru 5V. Am ales
folosirea un or modul e separat e pentru alimentare deoarece convertorul de tensiune „step-up”
conține bobine de valoare mare care produc un câmp electromagnetic destul de puternic care
poate afecta circuitul de transmisie fără fir. Bateriile propuse pentru aliementarea sistemului au
aproximativ 2 300mAh .
Asigurarea alimentării folosind energie regenerabilă este de dorit în cazul amplasării
panoului care afișează numărul de locuri libere. Acesta este amplasat de obicei în stradă iar
alimentarea cu energie a acestuia poate fi un lucru greu de realizat datorită infrastructurii care
trebuie modificată.
19
2.2.5. Alte dispozitive electr onice folosite
Pe lângă dispozitivele electronice enumerate mai sus am folosit și un adaptor la interfața
I2C pentru afișorul LCD utilizat în proiect . Din c auză că microcontroler ul ales are un număr de
13 porturi digitale de ieșire, acest modul a ajutat l a programarea afișorului folosind doar 4 pini de
conectare: SDA, SCL, VCC, GND.
Un alt modul folosit este servomotorul SG90 cu reducție din plastic care este programat
folosind un semnal PWM de la unul din porturile digitale de ieșire , fiind alimentat de la o
tensiune stabilizată de 5V.
Convertorul USB la UART cu cipul integrat CH340G (care se regăsește și pe plăcile
originale Arduino) a ajutat la programarea microcontroler -ului după ce acesta a fost lipit pe placa
de control.
Transpondere RFID MIFAR E sunt acordate în banda de 13,56 MHz și au atât forma de
breloc cât și formă de card de acces. Numărul de identificare al acestora a fost introdus manual
în programul software, într -o structură ce le memorează în EEPROM și oferă informații cu
privire la stare: prezent sau absent în parcare.
2.3. Descriere software
2.3.1. Programul software al modulului receptor
În figura 2-4 este prezentată schema bloc a modulului receptor incluzând interfețele de
comunica ție cu dispozitivele electronice ce compun acest modul.
Programarea microcontroler -ului a fost realizată pornind de la exemple cu licență publică și
incluzând biblioteci oferite gratis de programatori sau companii. În structura de cod din figura
Figura 2-4 Schema bloc a modulului
receptor
20
2-5 se observă partea de cod ce condiționează actualizarea variabilei „locuri_libere” de prezența
unui semnal radio a ctiv. Modulul este în așteptare iar dacă se citește o informa ție care diferă de
cea anterioară, aceasta este stocată la o anumită adresă în memoria EEPROM .
Codul folosit pentru afișarea informațiilor pe cele două linii ale ecranului cu cristale
lichide poate fi observat în figura 2 -6. Condiția IF de mai sus are și un else, în cazul în care nu se
primește nici o informație pe canalul radio, ecranul afișează locurile libere stocate în memorie,
adică variabila „locuri_memorie ”.
La întreruperea tensiunii de alimentare informația utilă nu se pierde , iar la repornire numărul de
locuri libere rămase în parcare se reafișează din memorie și este a ctualizat atunci când o mașină
intră sau iese din parcare.
2.3.2. Programul software al modulului transmițător
Modulul transmițător are încorporat un cititor RFID, modulul fără fir nRF24L01+ și
servomotorul SG90. Punerea în funcțiune a acestora se face într -un singur program ce include
toate bibliotecile necesare și funcții create de utilizator , de exemplu funcția pentru acționarea
servomotorului exemplificată în figura 2 -7. Figura 2-5 Cod pentru recepția tran smisiei radio
Figura 2-6 Cod pentru afișarea informațiilor pe ecran
21
Figura 2-7 Funcție pentru comanda unui servomotor
Imitarea deschiderii barierei până la 90 de grade și înapo i este realizată prin deplasare
începând cu unghiul de 10 grade și până la 100 de grade. Acest decalaj de 10 grade este
calibrarea poziției indicatorului atașat astfel încât să fie paralelă cu un plan drept.
Canalul de comunicație radio este inițializat în același mod ca și la receptor , prin
introducerea manuală a adreselor fizice alea celor două antene ce comunică. Introducerea
numărului de identificare al transponderelor este realizată cu comanda sprintf ca în figura 2 -9.
Figura 2-8 Cod pentru introducer ea UID -urilor valide în program
Și acest sistem a fost gândit astfel încât să nu piardă informațiile la întreruperea sursei de
alimentare , de aceea se memorează UID -ul fiecărui transponder în memoria EEPROM și , în
funcție de locația unde se citește (intra re/ieșire) , i se atribuie un status (prezent sau absent în
parcare). Acest lucru face ca să fie eliminată problema citirii unui tag de mai multe ori dacă
utilizatorul îl ține mai mult tim p în proximitatea cititorului, d in moment ce UID -ul are starea
atașată. La următoarea b uclă (adică următoarea compara ție) nu există deosebiri , deci se
presupune că este același.
22
Figura 2-9 Cod de comparație a UID -urilor
Datele se salvează într -o structură exemplificat ă ca cea din figura 2 -10. Structura se
numește „date_tag ”, un transponder poate să ocupe 20 de biți și tabelul are 10 intrări pentru 10
transpondere diferite.
Figura 2-10 Crearea unei structuri pentr u memor area datelor în regiștri de uz general
Problema întâmpinată aici, a cărei rezolvare a necesitat un timp relativ îndelungat , a fost
conversia datelor citite de cititorul RFID care trebuie transferate în registre de uz general, această
conversie s -a făcut cu liniile de cod prezentate în figura 2 -11.
Figura 2-11 Conversia datelor primite de la transponder
Aceste date au fost salvate în vectorul serNum și apoi memorate în structura date_tag .
Citirea UID -ului s e făcea în hexazecimal (câte un caracter pe rând) și a fost nevoie de
concatenarea acestor 8 caractere ce creează UID-ul în varianta unsignedchar , variantă cu care se
pot compara mai ușor transponderele ce urmează a fi citite. Decrementarea locurilor liber e a fost
făcută de asemenea folosind secvența de cod din figura 2 -9. Pentru a economisi energie, cititorul
RFID este pu s în modul așt eptare prin comanda rfid.halt .
Crearea codului cât și a cablajului imprimat de către o singură persoană are avantajul
mobilității: de exemplu am modificat în programul software pinii de interconectare ai modulului
RFID astfel încât crearea și rutarea cablajului imprimat să fie făcută cu ușurin ță pe un singur strat
fără a folosi treceri pe celălalt.
23
Figura 2-12 Schema bloc a modulului transmițător
Figura 2 -12 exemplifică modul de comunica ție a componentelor din acest modul , sursa
de alimentare f olosită este descrisă în figura 3 -14.
În procesul de dezvoltare a programului software, am realizat o organiza re ierarhic ă în
funcție de ziua în care am lucrat la acesta , fiecare program începând cu cele mai simple exemple :
comunicația pe interfață I2C între ecranul LCD și ATmega328 , testarea servomotorului și
comanda acestuia cu semnal PWM, scanarea adreselor în interfața I 2C de pe portul USB cu
programul „I2C_Scanner”, realizarea unui transmițător și a unui receptor care trimit o valoare
prestabilită , apăsarea unui buton la transmițător și aprinderea unui LED la receptor, transmiterea
unui vector de tip „string”, afișarea pe ecran a valorilor primite pe canalul radio, conversia
datelor și concatenarea caracterelor pentru a face operații cu numerele de identificare și în final
compunerea unui receptor și a unui transmițător care funcționează conform așteptărilor.
Transmisia fără fir a fost realizată cu secțiunea de program software prezentată în figura 2 -13.
Figura 2-13 Secvență de cod pentru transmisia pe canalul radio
Instrucțiunea for face ca transmisia radio să se repete de 8 ori, transmițând variabila
„locuri_libere ” care es te citită din memorie. Comanda Serial.println afișează pe o linie nouă a
24
monitorului serial această valoare transmisă , pentru a observa dacă rutinele apelate în program
funcționează conform așteptărilor . Pentru ca modulul fără fir să funcționeze corect, acesta este
oprit și repornit după rular ea buclei programului. Comanda delay introduce o întârziere în
program, numărul dintre paranteze fiind exprimat în milisecunde. O secvență asemănătoare de
cod se întâlnește și în programul software al receptorului , însă acolo comanda radio .write este
înlocuită de radio.read .
3. Implementarea hardware și software cu rezultatele ex perimentale
3.1. Prezentarea sistemu lui propus
Traficul intens și ocuparea abuzivă a locurilor de parcare sunt fenomene des întâlnite în
Suceava, acestea duc la aglomerație, șoferi nervoși, conflicte cu organele de poliție , mașini
zgâriate, claxonare excesivă, etc. În cadrul universității aceste lucruri trebuie evitate , de aceea
implementarea unui sistem ce oferă acces în parcare doar studenților și cadrelor didactice, în
timpul orelor de studiu, devine o necesitate.
În figura 3 -1 se poate observa structura unui astfel de sistem ce poate fi implementat în
campusul Universității „Ștefan cel Mare” din Suceava .
La fiecare intrare și ieșire din parcările campusului, profesorii și studenții care intră cu un
autovehicul vor scana un transponder pasiv la cititoarele prezente în fața barierelor, astfel se vor
decrementa (la intrare) și incrementa (la ieșire) numărul de locuri libere disponibile, număr ce
este afișat pe panourile din cele două străzi principale de legătură.
Zona de intrare/ieșire 1 reprezintă accesul în parcare doar a persoanelor care au un anumit
număr de identificare al transponderului (profesorii) care vor putea ieși doar prin acest punct.
Numărul de locuri de parcare din această zonă este de aproximativ 70. S -a realizat un studiu al
programului profesorilor, conform orarului afișat public pe site -ul universității, ce predau în
clădirile B, C, G, J și s -a constatat că nu ar trebui să fie mai mult de 70 de mașini parcate la un
moment dat în această zonă. Restaurantu l USV are o zonă proprie alocată pentru angajați și
recepția mărfurilor. Așadar intrarea și ieșirea mașinilor din această zonă este monitorizată precis
iar datele sunt procesate și apoi transmise prin unde radio către indicatorul din strada B -dul 1
Decembr ie 1918 (punctul 4 din figura 3 -1).
25
Figura 3-1 Harta campusului USV și dispunerea în spațiu a sistemului propus
În zona 2 se află o barieră care permite trecerea doar într -un sens prin citirea
transponderelor profesorilor și anume: dinspre intrarea de lângă complexul de natație spre
parcarea profesorilor. Pentru fluidizarea traficului de la ieșirea în strada Universității, ieșirea
mașinilor parcate în zona 1 se va face doar p e la bariera de ieși re din zona 1.
Cea de -a treia intr are (zona 3) permite int rarea/ieșirea atât profesorilor cât și studenților
pe cele două benzi de sens opus. Citirea transponderelor este obligatorie, fiind acceptate toate
numerele de identificare ce au cerut la înscriere aprobarea accesului cu un autovehicul în
parcarea universității. Cititoarele RFID din această zonă transmit datele către microcontroler iar
acesta actualizează în timp real prin modulele radio nRF24L 01+ informațiile afișate pe panoul 5
din strada Universității și pune în mișcare servomotorul barierei de acces. Numărul total de
locuri din această zonă este de aproximativ 90 , la care au acces atât studenții cât și profesorii.
Pornind de la ideea de pro iect și până la realizarea fizică a dispozitivelor , sub îndrumarea
profesorului coordonator, am parcurs următorii pași: realizarea schemei logice a sistemului,
realizarea schemei bloc a fiecărui modul, căutarea modulelor necesare și cumpărarea acestora,
realizarea schemei electrice a modulelor, crearea amprentelor componentelor și atașarea
26
modulului 3D, proiectarea cablajului imprimat , realizarea fizică a acestuia (atât prin metoda
serigrafică cât și prin cea fotografică), lipirea componentelor, încărcarea „botloader -ului” în
microcontroler, încărcarea programului software prin interfața serială, testarea dispozitivelor,
menținerea în lucru un timp îndelungat.
3.2. Proiectarea sistemului – rezultate
Schemele electr onice ale modulelor sunt atașate la anexele acestui document. În
continuare voi prezenta schemele bloc ce red au funcționalitatea sistemului și rezultatele obținute.
3.2.1. Modulul de transmisie
Modulul de transmisie are în componența sa elementele prezentate în figura 3 -2.
Figura 3-2 Schema detaliată a modulului de transmisie
Semnalul de ceas este generat de un cristal de cuarț conectat prin două condensatoare de
15pF la masă. Led -urile de pe liniile de comunicație serială care indică transmiterea sau pri mirea
datelor. Condensatoarele de 100nF și 4,7uF au rolul de a asigura filtrarea tensiunii de
alimentare. Regulatorul de 3,3V asigură alimentarea pentru modulul fără fir și cititorul RFID iar
regulatorul de 5V asigură alimentarea corectă a motorului. De l a pinii de alimentare ai
programatorului către alimentarea generală a circuitului a fost conectată o diodă Schottky SS14
care protejează programatorul, în sensul că împiedică tensiunea de pe baterie să ajungă la acesta.
27
Amplasarea componentelor, rutarea a cestora și vizualizarea în 3D a cablajului imprimat
ce transmite informația se poate observa în figurile 3 -3 și 3 -4.
Figura 3-3 Layout -ul dispozitivului de transmitere
Figura 3-4 Vizualizare 3D a dispozitivului de transmitere
Rezultatul obținut este un produs funcțional prezentat în figurile 3 -5 și 3 -6. Produsul s -a
construit compact și robust pentru a putea construi ușor o cutie antivandal din plas tic dur . Pentru
majoritatea componentelor s -a folosit conectarea prin pini tată -mamă realizând un dispozitiv
modular a cărui componente pot fi înlocuite ușor în cazul defectării. Pentru a permite
funcționarea comenzii de autoreset a microcontroler -ului, se mnalul de reset are este ridicat la 5V
printr -un rezistor și decuplat de conexiunea la masă printr -un condensator de 100nF.
28
Figura 3-5 Cablajul imprimat al transmițătorului (spate)
Figura 3-6 Cablajul imprimat al transmițătorului (față)
3.2.2. Modulul de recepție
Modulul receptor are schema bloc prezentată în figura 3 -7.
Figura 3-7 Schema detaliată a modulului de recepție
29
După cum se observă în schemele electrice din anexe, acest modul are în mare parte
aceleași componente. Alimentându -se direct din baterie, acest modul funcționează și cu
tensiunea de 3.3V, deci este necesar doar regulatorul de tens iune de 3.3V. Conectorul cititorului
RFID a fost înlocuit cu conectorul cu 4 pini al adaptorului I2C.
Proiectarea cablajului imprimat se poate vedea în figurile 3 -8 și 3 -9.
Figura 3-8 Layout -ul dispozitivu lui de recepție
Pentru a micșora timpul de corodare s -a introdus un plan de cupru care nu este conectat la
nicio conexiune din layout , are doar rolul de a ocupa o arie cât mai extinsă din zonele în care nu
există trasee de semnal sau alimentare. Se observă că sub antena modulului fără fir s-a realizat o
decupare în acest plan pentru a nu influența directivi tatea antenei și pentru a evita cuplaj ul
capacitiv .
Figura 3-9 Vizualizare 3D a dispozitivului de recepție
Rezultatul obținut este prezentat în figurile 3 -10 și 3 -11.
30
Figura 3-10 Cablajul imprimat al receptorului (spate)
Figura 3-11 Cablajul imprimat al receptorului (față)
După realizarea modulelor și instalarea lor pe suportul prezentat în anexe, au fost
alimentate de la o sursă de tensiune iau consumul de curent al receptorului este 4 0mA iar cel al
transmițătorului de 20mA în starea de așteptare și 100mA atunci când transmite un semnal radio
și este acționat servomotorul. Așadar, o baterie de peste 1500mA ar asigura buna funcționare a
modulelor în timpul nopții, atunci când energia solară lipsește.
3.2.3. Modulele de alimentare
Fiindcă cele două module (transmițător și receptor) se află la distanță, alimentarea
acestora se face separat, fiecare având sursa proprie. Modulul receptor este alimentat utilizând
energia solară, printr -un panou solar ce are 5V la ieșire. Sche ma bloc este prezentată în figura 3 –
12.
31
Rezultatul obținut se poate vedea în figura 3.13.
Circuitul integrat DW01 -P protejează ba teriile în tehnologie Li -Ion de degradarea
performanțelor acestora în timp prin protecție la supraîncărcare și epuizare, protecție la
supracurent și face toate aceasta cu un consum foarte redus de curent , aproximativ 3uA. De
asemenea acest circuit detectează momentul când bateria este încărcată și intră în modul de
Figura 3-13 Modulul de alimentare a receptorului Figura 3-12 Schema bloc a modului de alimentare a receptorului
32
așteptare, controlând tranzistoarele MOSFET interne astfel încât să nu permit ă descărcarea
bateriei prin panoul solar (Fortune Semiconductor Corp., 2016) .
Alimentarea transmițătorului se face culegând tensiunea de pe acelaș i tip de baterie,
aceasta intră într -un convertor DC -DC ce asigură la ieșire o tensiune constantă de 5V care
alimentează circuitul. Schema bloc se observă în fig ura 3 -14.
Cablajul imprimat realizat se poate observa în figura 3 -15. Modulul de conversie a
tensiunii a fost achiziționat. Pentru a opri descărcarea bateriei comutatorul din imagine a fost
conectat direct la u nul din firele carcasei bateriei.
Figura 3-14 Schema bloc a modulul de alimentare a transmițătorului
Figura 3-15 Placa de alimentare a transmițătorului
33
4. Concluzii și direcții viitoare de cercetare
În procesul de dezvoltare a lucrării de licență au fost consultate numeroase surse de
informare ce cuprind subiectul arhitecturii sistemelor ce construiesc parcări inteligente, s -a
studiat tehnologia RFID și transmiterea prin unde electromagnetice a pachet elor de date.
Pentru început teza prezintă rezultatele obținute de diferite echipe de cercetători sau
studenți în acest domeniu și sunt descrise succint soluțiile oferite de aceștia.
Apoi p roiectul descrie în detaliu o soluție simplă de automatizare a procesului de
intrare/ieșire din parcări ce oferă suplimentar posibilitatea de afișare a locurilor libere rămase. A
fost de asemenea prezentată necesitatea unui astfel de sistem pentru campusul Universității
„Ștefan cel Mare” din Suceava.
Informațiile dobândite în cei patru ani de studii superioare s -au dovedit a fi de o
importanță ridicată, cea mai mare parte a proiectului bazându -se pe informațiile general e de
electronică și pro gramare acumu late. Pe parcursul creării acestei teze au fost dobândite
cunoștințe noi din domeniul comunic ațiilor fără fir, alimentării modulelor de la surse de energie
regenerabilă și realizarea comunic ației între diverse dispozitive electronice .
Problema a fost abor dată din punct de vedere tehnic însă s-a încercat redarea
informațiilor într -un limbaj cât mai accesibil, prezentând organizat etapele ce au dus la
finalizarea acestei lucrări. De menționat faptul că cunoștințele acumulate duc la implementarea
în viitor a altor idei asemănătoare.
În finalul lucrări i s-au prezentat rezultatele obține, s -a testat produsul în diferite situații
pentru a calcula consumul mediu și s -au oferit toate detaliile, pas cu pas, pentru a putea fi creat
din nou acest proiect fără nici un impediment .
Proiectul poate fi dezvoltat ulterior pentru o scară mai largă sau adăugând diferite
funcționalități de exemplu: semnalizarea locurilor de parcare libere prin sistemul de iluminat pe
timp de noapte, afișarea unor săgeți de ghidare într -o parca re mai mare, înscrierea pe transponder
a unor informații (zona de parcare pentru a găsi ușor autovehiculul, ora intrării în parcare, tipul
de permis de acces), achitarea costului parcării la ieșirea din parcare corelând transponderul cu
contul bancar.
34
Stadiul de realizare a ideii cu care s -a pornit în derularea acestui proiect este de 100%,
chiar au fost adăugate funcționalități noi. Dispozitivele a u fost proiectate, construite, apoi testate
în anumite situații. Deși nu au fost utilizate un timp îndelungat aceste module ar trebui să
funcțio neze într -un caz real fără nici o pro blemă datorită simplității lor. Contribuțiile originale
sunt modul de construire al acestor dispozitive și ideea de a le folosi împreună pentru a soluționa
problema descoperită .
În conc luzie proiectul a fost util și interesant de realizat, informațiile dobândite vor face
parte din cunoștințele de electr onică și programare necesare unui viitor ingine r electronist.
35
Bibliografie
[1] Abhirup Khanna, R. A. (2016). IoT Based Smart Parking System. International Conference
on Internet of Things and Applications (pg. 266 -270). Pune: IOTA.
[2] Atmel Corporation. (2015). Atmel. Preluat pe Iunie 27, 2017, de pe 8 -bit AVR
Microcontroler: http:/ /www.atmel.com/images/Atmel -8271 -8-bit-AVR -Microcontroller –
ATmega48A -48PA -88A-88PA -168A -168PA -328-328P_datasheet_Complete.pdf
[3] Basavaraju. (2015). Automatic Smart Parking System using Internet of Things (IOT).
International Journal of Scientific and Res earch Publications , 629 -632.
[4] Fortune Semiconductor Corp. (2017, Iulie 2). TP4056 -modules. Preluat de pe
haoyuelectronics.com: http://www.haoyuelectronics.com/Attachment/TP4056 –
modules/DW01 -P_DataSheet_V10.pdf
[5] G. Ostojic, S. S. (2007). Implementatio n of RFID Technology in Parking Lot Access Control
System. RFID Eurasia (pp. 1 -5). Novi Sad: IEEE Xplore.
[6] Kiunsys. (2014, Iunie 24). Deutsche Telekom & Kiunsys are bringing smart parking to Pisa .
Preluat pe Iunie 15, 2017, de pe kiunsys.com: http://www .kiunsys.com/pisa -first-smart –
parking -project -europe -branded -deutsche -telekom -kiunsys -2-2/
[7] Nedap. (2014). Vehicle Detection . Preluat pe Iunie 19, 2017, de pe Nedap Identification:
http://www.nedapidentification.com/uploads/2014%20update/Brochures/Nedap _The%20
Smart%20Way%20To%20Park_2014_LR.pdf
[8] Nordic Semiconductor. (2008, Septembrie). 2.4GHz RF. Preluat pe Iunie 27, 2017, de pe
nordicsemi.org: https://www.nordicsemi.com/eng/Products/2.4GHz -RF/nRF24L01P
[9] NXP Semiconductors. (2016, Aprilie 27). NXP .com. Preluat pe Iunie 27, 2017, de pe
https://www.nxp.com/docs/en/data -sheet/MFRC522.pdf
[10] Vialis. (2013). About Vialis . Preluat pe Iunie 19, 2017, de pe Vialis:
http://en.vialis.nl/en/about -vialis
Anexa 1 – Schema electronică a receptorului
Anexa 2 – Schema electronică a transmițătorului
Anexa 3 – Programul software al modulului de recepție
/**
This uses the Liquid Crystal library from
https://bitbucket.org/fmalpartida/new -liquidcrystal/downloads
GNU General Public License, version 3 (GPL -3.0)
Pin Connections:
SCL = A5
SDA = A4
VCC = 5V
GND = GND
*/
#include <Wire.h>
#include <LCD.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>
#include <RF24_config.h>
#include <EEPROM.h>
RF24 radio (9, 10);//CE, CSN
const uint64_t pipes[2] = {0xE8E8F0F0A1LL , 0xE8E8F0F0A2LL }; // ultima adresa
este adresa receiver -ului
int locuri_libere ;
int addr = 0;
int locuri_memorie ;
LiquidCrystal_I2C lcd (0x3F, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7); // 0x3F is the I2C bus
address for my display
void setup()
{
Serial.begin(9600);
lcd.setBacklightPin (3, POSITIVE );
lcd.setBacklight (HIGH); // NOTE: You can turn the backlight off by setting
it to LOW instead of HIGH
lcd.begin(16, 2);
lcd.clear();
radio.begin();
radio.startListening ();
radio.openReadingPipe (1, pipes[1]);
// radio.openReadingPipe(2,pipes[2]);
}
void loop()
{
locuri_memorie = EEPROM.read(addr);
if (radio.available ()) {
radio.read(&locuri_libere , sizeof(locuri_libere ));
if (locuri_libere != locuri_memorie ) {
EEPROM.write (0, locuri_libere );//(addr, value)
}
locuri_memorie = EEPROM.read(addr);
lcd.setCursor (0, 0);
lcd.print("Locuri libere:" );
lcd.setCursor (0, 1);
lcd.print (locuri_memorie );
delay(100);
Serial.print("Locuri Libere: " );
Serial.println(locuri_libere );
Serial.print("Locuri Memorie: " );
Serial.println(locuri_memorie );
}
else {
lcd.setCursor (0, 0);
lcd.print("Locuri libere:" );
lcd.setCursor (0,1);
lcd.print (locuri_memorie );
delay(10);
Serial.print("Locuri Libere: " );
Serial.println(locuri_libere );
Serial.print("Locuri Memorie: " );
Serial.println(locuri_memorie );
}
}
Anexa 4 – Programul software al modulului de transmisie
/* PINOUT
NRF24L01+ Arduino Nano
VCC 3V3
GND GND
CSN D10
CE D9
SCK D13
MOSI D11
MISO D12
IRQ NC
MFRC522 Ardui no Nano
VCC 3V3
GND GND
SDA A5
SCK A4
MOSI A3
MISO A2
IRQ A1
RST A0
*/
#include <SPI.h>
#include <nRF24L01.h>
#include <RF24.h>
#include <RF24_config.h>
#include <stdint.h>
#include <EEPROM.h>
#include <Servo.h>
#include"rfid1.h"
RFID1 rfid ;//create a variable type of RFID1
#define prezent 1 //definire prezenta in parcare
#define absent 0 //definire absenta in parcare
Servo myServo ; //define servo name
int angle = 100;
int locuri_memorie ;
int locuri_libere ;
int addr = 0;//addr locuri_libere
uchar serNum [10]; // array to store your ID
RF24 radio (9, 10);//CE, CSN
const uint64_t pipes[2] = {0xE8E8F0F0A1LL , 0xE8E8F0F0A2LL }; // ultima adresa
este adresa receiver -ului
struct date_tag {
char tag[20];
int pozitia = absent;
}
tabel[10];//10 intrari in tabel
void setup()
{
Serial.begin(9600);
radio.begin();
radio.openWritingPipe (pipes[1]);
radio.stopListening ();
////introducere manuala a ID -urile valide//////
sprintf(tabel[0].tag, "B45ADA6C" );
sprintf(tabel[1].tag, "1301A685" );
sprintf(tabel[2].tag, "CEED020E" );//CARD BIBLIOTECA
sprintf(tabel[3].tag, "308B4B76" );
sprintf(tabel[4].tag, "5E920B89" );
sprintf(tabel[5].tag, "79555038" );
sprintf(tabel[6].tag, "98084E38" );
sprintf(tabel[7].tag, "72555038" );
sprintf(tabel[8].tag, "6A9A4D38" );
/////////////////////////////////////////////
myServo.attach(8); // pin D8 controls the motor
myServo.write(angle); //servo start position 0 angle
EEPROM.write (addr, 70);//(addr, value)//introduc in memorie valoarea 70
}
void servo()
{
// scan from 0 to 100 degrees
for (angle = 110; angle > 20; angle–)
{
myServo.write(angle);
delay(20);
}
// now scan back from 100 to 0 degrees
for (angle = 20; angle < 110; angle++)
{
myServo.write(angle);
delay(20);
}
}
void loop() {
myServo.write(100);//unghiul de pornire al motorului
int nrtag = 9;//nr exact de tag -uri introduce
////////////////////////////citire ID RFID ////////////////////////////////
rfid.begin(A1,A4,A3,A2, A5, A0); ////rfid.begin(IRQ,SCK,MOSI,MISO,NSS,RST)
delay(100);//delay 1s
rfid.init(); //initialize the RFID
uchar status ;
uchar str [MAX_LEN];
// Search card, return card types
status = rfid.request(PICC_REQIDL , str);
if (status != MI_OK)
{
return;
}
//Prevent conflict, return the 4 bytes Serial number of the card
status = rfid.anticoll (str);
if (status == MI_OK)
{
memcpy(serNum, str, 5);
String content = "";
byte letter ;
int IDlen = 4;
for (int i = 0; i < IDlen; i++)
{
content.concat(String(0x0F & (serNum[i] >> 4), HEX));
content.concat(String(0x0F & serNum[i], HEX));
}
// Serial.println();
Serial.print("ID tag : " );
content.toUpperCase ();
Serial.println(content);
int ok = 0, tg = -1;
for (int i = 0; i < nrtag; i++)
if (content.substring (0) == tabel[i].tag)
{
ok = 1;
tg = i;
}
if (ok == 1) //change here the UID of the card/cards that you want to
give access
{
Serial.println("Authorized access" );
// Serial.println(serNum[5]);
if (tabel[tg].pozitia == absent)
{
tabel[tg].pozitia = prezent;
locuri_libere = EEPROM.read(addr);//citesc locuri_libere din memorie
> locuri_memorie
locuri_libere –;
EEPROM.write (addr, locuri_libere );//(addr, value)
servo();// punere in functiune a motorului
}
Serial.print("Locuri libere disponibile: " );
Serial.println(locuri_libere );
}
}
else
{
Serial.println(" Access denied" );
}
rfid.reset();
digitalWrite (2, HIGH);
digitalWrite (6, LOW);
rfid.antennaOff ();
delay(500);
rfid.halt(); //command the card into sleep mode
//////////////////////////// EOR RFID ////////////////////////////////////
//////////////////////////// transmitere catre modulul wireless ////////////
for (int i = 0; i <= 7; i++)
{
locuri_libere = EEPROM.read(addr);
radio.write(&locuri_libere , sizeof(locuri_libere ));
}
Serial.println("Nr de locuri transmise:" );
Serial.println(locuri_libere );
delay(500);
radio.powerDown ();
delay(50);
radio.powerUp();
//////////////////////////// EOT modul wireless //////////////////////////
//––––––––––––––––––––––––
}
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: SPECIALIZAREA ELECTRONICĂ APLICATĂ PROIECT DE DIPLOMĂ Sistem de acces în parcările campusului USV Coordonator științific, ș. l. dr. ing. Adrian -Ioan… [610706] (ID: 610706)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
