Parcheggio automatico con Arduino: differenze tra le versioni
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{{Risorsa|tipo=laboratorio|materia1=Sistemi automatici per le superiori 2|avanzamento=25%}} |
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Questa risorsa descrive come realizzare un '''Parcheggio Intelligente''', sensorizzato che gestisce automaticamente l'organizzazione dei posti |
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== Presentazione del progetto == |
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Il progetto volge alla realizzazione di un prototipo di parcheggio intelligente. Esso presenta all'esterno un display LCD sul quale viene presentato il numero di posti auto liberi e un visualizzatore luminoso composto da 8 LED RGB, che mostra i posti disponibili e quelli occupati. Al suo interno invece i posteggi sono forniti di sensori a infrarossi che rilevano la presenza dell'auto e la comunicano con il visualizzatore esterno. Per l'ingresso e l'uscita dal parcheggio, vengono utilizzati dei sensori RFID reader, che permettono l'apertura della sbarra (tramite un servomotore), solo con l'apposita chiave elettronica. |
Il progetto volge alla realizzazione di un prototipo di parcheggio intelligente. Esso presenta all'esterno un display LCD sul quale viene presentato il numero di posti auto liberi e un visualizzatore luminoso composto da 8 LED RGB, che mostra i posti disponibili e quelli occupati. Al suo interno invece i posteggi sono forniti di sensori a infrarossi che rilevano la presenza dell'auto e la comunicano con il visualizzatore esterno. Per l'ingresso e l'uscita dal parcheggio, vengono utilizzati dei sensori RFID reader, che permettono l'apertura della sbarra (tramite un servomotore), solo con l'apposita chiave elettronica. |
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|+Componenti utilizzati |
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=== Ingresso e uscita === |
=== Ingresso e uscita === |
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[[File:RFID-RC522.jpg|miniatura|221x221px| |
[[File:RFID-RC522.jpg|miniatura|221x221px|Lettore RFID]] |
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L'accesso e l'uscita dal parcheggio è possibile tramite una '''chiave magnetica''' e un '''lettore [[w:Identificazione a radiofrequenza|RFID]]'''. |
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L'ingresso del parcheggio è comandato da un sensore RFID reader e da un tag. Il '''reader o lettore RFID''' è un ricetrasmettitore che ha il compito di richiedere e ricevere informazioni in risposta da ciascun tag. Il '''tag''' invece è un trasponder passivo a radiofrequenze costituito da un circuito integrato (chip), da una memoria e da un’antenna.Esso funziona come una chiave elettronica, la quale identifica univocamente un oggetto.. L’'''antenna''' permette la comunicazione tra il tag e il reader, del quale nella maggior parte dei casi è parte integrante. |
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La chiave (detta anche tag) contiene un codice univoco associato al veicolo che è autorizzato a entrare e uscire. Il tag è un [[w:Trasponder|trasponder]] passivo a radiofrequenza. Funziona come vera e propria chiave elettronica. |
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La lettura delle chiavi viene eseguita dal lettore RFID: un ricetrasmettitore che legge i dati contenuti nella chiave magnetica e li confronta con l'elenco dei codici autorizzati. L’antenna permette la comunicazione tra il tag e lettore. |
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⚫ | In questo caso, avvicinando la chiave magnetica al lettore RFID, se questa contiene un codice autorizzato, si manda un comando al servomotore che alza la sbarra e permette il passaggio dell'autoveicolo, abbassandosi automaticamente dopo il passaggio del veicolo. Questo vale sia per l'ingresso, sia per l'uscita. |
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[[File:RFID_circuit.svg|centro|senza_cornice|550x550px|Schema elettrico del circuito di apertura con RFID]] |
[[File:RFID_circuit.svg|centro|senza_cornice|550x550px|Schema elettrico del circuito di apertura con RFID]] |
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=== Codice === |
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<syntaxhighlight lang="arduino" line="1"> |
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Di seguito il codice che pilota un servomotore quando si accosta una chiave elettronica al lettore RFID.<syntaxhighlight lang="arduino" line="1"> |
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#include <Servo.h> |
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#include <SPI.h> |
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#define RST_PIN 9 |
#define RST_PIN 9 |
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#define chiave "14 36 E6 E9" |
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MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN); |
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Servo sbarra; |
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int posizioneSbarra = 180; |
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int pinSbarra = 7; |
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int velSbarra = 20; // Velocità con cui si movimenta la sbarra |
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void setup() { |
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Serial.begin(9600); |
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Serial.println("Accosta la chiave RFID"); |
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sbarra.attach( |
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sbarra.write(posizioneSbarra); |
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SPI.begin(); |
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void loop() { |
void loop() { |
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// Non e' presente nessuna carta |
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if (!mfrc522.PICC_IsNewCardPresent()){ |
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return; |
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} |
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// Non sta leggendo nessuna carta |
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if (!mfrc522.PICC_ReadCardSerial()){ |
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return; |
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} |
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// Lettura chiave elettronica |
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String uid = leggiRFID(); |
String uid = leggiRFID(); |
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Serial.println(uid); |
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// Se la chiave è corretta alza la sbarra |
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if(uid.substring(1) == |
if(uid.substring(1) == chiave) { |
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Serial.println("V"); |
Serial.println("V"); |
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mov(); |
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// Esegue un test ogni 100 ms |
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delay(100); |
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// Subroutine di lettura carta |
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String leggiRFID() { |
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String content = ""; |
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byte letter; |
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// Scrive nella porta seriale il codice della chiave |
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Serial.print("UID: "); |
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for (byte i = 0; i < mfrc522.uid.size; i++){ |
for (byte i = 0; i < mfrc522.uid.size; i++){ |
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} |
} |
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// Movimentazione sbarra |
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void mov() { |
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// Alza la sbarra |
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delay(3000); |
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for (posizioneSbarra = 180; posizioneSbarra >= 90; posizioneSbarra |
for (posizioneSbarra = 180; posizioneSbarra >= 90; posizioneSbarra--) { |
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sbarra.write(posizioneSbarra); |
sbarra.write(posizioneSbarra); |
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delay(velSbarra); |
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delay(20); // Ritardo introdotto prima di cambiare posizione |
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} |
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// Abbassa la sbarra |
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delay(5000); |
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for (posizioneSbarra = 90; posizioneSbarra <= 180; posizioneSbarra |
for (posizioneSbarra = 90; posizioneSbarra <= 180; posizioneSbarra++) { |
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sbarra.write(posizioneSbarra); |
sbarra.write(posizioneSbarra); |
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delay(velSbarra); |
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delay(20); // Ritardo introdotto prima di cambiare posizione |
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=== Visualizzatore luminoso di posti liberi === |
=== Visualizzatore luminoso di posti liberi === |
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Il progetto precedente prevedeva l'utilizzo di 16 LED (uno rosso ed uno verde per ogni postazione auto), il che comportava la presenza di due cavi per LED, per un totale di 32 cavi. Utilizzando invece 8 LED RGB, nel nostro caso, il numero di cavi si riduce a 17, considerando due cavi per LED (R e G) e un cavo in comune per il ground. |
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Il progetto prevede l'utilizzo di 8 LED RGB, per comunicare quali – degli otto parcheggi – sono liberi o occupati. Il numero di cavi necessario è pari ai controlli (<math>8 \times 2 = 16</math>, relativi ai terminali rossi e verdi) oltre a uno comune per la massa. |
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=== Espansioni suggerite === |
=== Espansioni suggerite === |
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Versione delle 10:14, 22 feb 2022
Questa risorsa è stata scritta dagli studenti dell'Istituto ITIS "Enrico Mattei" di Urbino, della classe 4A/EN, Omiccioli Matteo, Marzi Filippo, Sasha Fasolo Massoli, Daniel Gostoli, Nicolas Mangani e Andrea Piergiovanni nell'a.s. 2021/2022, all'interno del corso di Sistemi automatici per le superiori 2.
Per favore, prima di apportare modifiche, attendi sino alla fine dell'anno scolastico (termina il 30 giugno 2022) oppure contatta il docente di riferimento Giacomo Alessandroni nel caso venissero rilevati contenuti non in linea con le linee guida della comunità. Se leggi questo avviso ad anno scolastico concluso puoi rimuoverlo. |
Questa risorsa descrive come realizzare un Parcheggio Intelligente, sensorizzato che gestisce automaticamente l'organizzazione dei posti
Presentazione del progetto
Il progetto volge alla realizzazione di un prototipo di parcheggio intelligente. Esso presenta all'esterno un display LCD sul quale viene presentato il numero di posti auto liberi e un visualizzatore luminoso composto da 8 LED RGB, che mostra i posti disponibili e quelli occupati. Al suo interno invece i posteggi sono forniti di sensori a infrarossi che rilevano la presenza dell'auto e la comunicano con il visualizzatore esterno. Per l'ingresso e l'uscita dal parcheggio, vengono utilizzati dei sensori RFID reader, che permettono l'apertura della sbarra (tramite un servomotore), solo con l'apposita chiave elettronica.
Componenti richiesti
Descrizione | Tipo | Quantità |
---|---|---|
Arduino | Mega | 1 |
Sensori a infrarossi | TCRT5000 | 8 |
LED | RGB | 8 |
Display | LCD 16X2 | 1 |
Servomotore | Tower Pro SG90 | 2 |
Lettore RFID | RC522 | 2 |
RFID tag | ISO14443-A | 1 |
Ingresso e uscita
L'accesso e l'uscita dal parcheggio è possibile tramite una chiave magnetica e un lettore RFID.
La chiave (detta anche tag) contiene un codice univoco associato al veicolo che è autorizzato a entrare e uscire. Il tag è un trasponder passivo a radiofrequenza. Funziona come vera e propria chiave elettronica.
La lettura delle chiavi viene eseguita dal lettore RFID: un ricetrasmettitore che legge i dati contenuti nella chiave magnetica e li confronta con l'elenco dei codici autorizzati. L’antenna permette la comunicazione tra il tag e lettore.
In questo caso, avvicinando la chiave magnetica al lettore RFID, se questa contiene un codice autorizzato, si manda un comando al servomotore che alza la sbarra e permette il passaggio dell'autoveicolo, abbassandosi automaticamente dopo il passaggio del veicolo. Questo vale sia per l'ingresso, sia per l'uscita.
Codice
Di seguito il codice che pilota un servomotore quando si accosta una chiave elettronica al lettore RFID.
#include <Servo.h>
#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>
#define SS_PIN 10
#define RST_PIN 9
#define chiave "14 36 E6 E9"
MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN);
Servo sbarra;
int posizioneSbarra = 180;
int pinSbarra = 7;
int velSbarra = 20; // Velocità con cui si movimenta la sbarra
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("Accosta la chiave RFID");
sbarra.attach(pinSbarra);
sbarra.write(posizioneSbarra);
SPI.begin();
mfrc522.PCD_Init();
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
}
void loop() {
// Non e' presente nessuna carta
if (!mfrc522.PICC_IsNewCardPresent()){
return;
}
// Non sta leggendo nessuna carta
if (!mfrc522.PICC_ReadCardSerial()){
return;
}
// Lettura chiave elettronica
String uid = leggiRFID();
Serial.println(uid);
// Se la chiave è corretta alza la sbarra
if(uid.substring(1) == chiave) {
Serial.println("V");
mov();
}
// Esegue un test ogni 100 ms
delay(100);
}
// Subroutine di lettura carta
String leggiRFID() {
String content = "";
byte letter;
// Scrive nella porta seriale il codice della chiave
Serial.print("UID: ");
for (byte i = 0; i < mfrc522.uid.size; i++){
content.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " "));
content.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX));
}
content.toUpperCase();
return content;
}
// Movimentazione sbarra
void mov() {
// Alza la sbarra
delay(3000);
for (posizioneSbarra = 180; posizioneSbarra >= 90; posizioneSbarra--) {
sbarra.write(posizioneSbarra);
delay(velSbarra);
}
// Abbassa la sbarra
delay(5000);
for (posizioneSbarra = 90; posizioneSbarra <= 180; posizioneSbarra++) {
sbarra.write(posizioneSbarra);
delay(velSbarra);
}
}
Visualizzatore luminoso di posti liberi
Il progetto prevede l'utilizzo di 8 LED RGB, per comunicare quali – degli otto parcheggi – sono liberi o occupati. Il numero di cavi necessario è pari ai controlli (, relativi ai terminali rossi e verdi) oltre a uno comune per la massa.
Per il visualizzatore è stata realizzata una apposita maschera (stampata con stampante 3D) nella quale sono inseriti gli 8 LED RGB, che – in base al colore rosso o verde – indicano se il posto auto è occupato oppure no.
Espansioni suggerite
Aggiunta di: