树莓派 + RFID 模块实现门禁系统：刷卡开门与日志记录
随着物联网技术的发展，门禁系统在各个领域得到了广泛应用。本文将介绍如何使用树莓派和RFID模块构建一个简单的门禁系统，实现刷卡开门和记录日志的功能。通过学习本文，读者可以了解树莓派的编程、RFID模块的使用以及日志记录的基本方法。
系统需求
1. 树莓派：作为门禁系统的核心控制器。
2. RFID模块：用于读取RFID卡信息。
3. 执行器：如继电器或电磁锁，用于控制门的开关。
4. 电源：为树莓派和RFID模块提供电力。
5. 数据库：用于存储用户信息和开门记录。
硬件连接
1. 将RFID模块的VCC、GND和TXD分别连接到树莓派的3.3V、GND和GPIO引脚。
2. 将执行器的控制端连接到树莓派的GPIO引脚。
3. 将树莓派连接到电源。
软件环境
1. 树莓派操作系统：Raspbian或Ubuntu。
2. Python编程语言：用于编写门禁系统程序。
3. RFID模块驱动：根据所选RFID模块选择合适的驱动程序。
4. 数据库：SQLite或MySQL。
代码实现
1. RFID模块驱动安装
以MFRC522模块为例，首先需要安装RFID模块的驱动程序。
bash
sudo apt-get install python-rpi.gpio
2. RFID模块读取卡信息
python
import RPi.GPIO as GPIO
import MFRC522
import time
初始化GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(24, GPIO.OUT)
初始化RFID模块
rfid = MFRC522.MFRC522()
while True:
检测是否有卡靠近
(status, tag_type) = rfid.MFRC522_Request(rfid.PICC_REQIDL)
if status == rfid.MFRC522_OK:
print("Card detected")
获取卡序列号
(status, serial) = rfid.MFRC522_Anticoll()
if status == rfid.MFRC522_OK:
print("Card serial number: " + str(serial))
执行开门操作
GPIO.output(24, GPIO.HIGH)
time.sleep(1)
GPIO.output(24, GPIO.LOW)
break
3. 数据库设计
以SQLite为例，创建一个名为`access.db`的数据库，并创建一个名为`users`的表，用于存储用户信息和开门记录。
python
import sqlite3
连接数据库
conn = sqlite3.connect('access.db')
c = conn.cursor()
创建表
c.execute('''CREATE TABLE IF NOT EXISTS users
(id INTEGER PRIMARY KEY AUTOINCREMENT,
card_id TEXT NOT NULL,
name TEXT NOT NULL,
access_time TEXT NOT NULL)''')
插入数据
c.execute("INSERT INTO users (card_id, name, access_time) VALUES (?, ?, ?)",
(serial, '张三', time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime())))
提交事务
conn.commit()
关闭数据库连接
conn.close()
4. 完整程序
将上述代码整合到一个Python脚本中，即可实现刷卡开门和记录日志的功能。
python
import RPi.GPIO as GPIO
import MFRC522
import sqlite3
import time
初始化GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(24, GPIO.OUT)
初始化RFID模块
rfid = MFRC522.MFRC522()
连接数据库
conn = sqlite3.connect('access.db')
c = conn.cursor()
while True:
检测是否有卡靠近
(status, tag_type) = rfid.MFRC522_Request(rfid.PICC_REQIDL)
if status == rfid.MFRC522_OK:
print("Card detected")
获取卡序列号
(status, serial) = rfid.MFRC522_Anticoll()
if status == rfid.MFRC522_OK:
print("Card serial number: " + str(serial))
执行开门操作
GPIO.output(24, GPIO.HIGH)
time.sleep(1)
GPIO.output(24, GPIO.LOW)
插入数据
c.execute("INSERT INTO users (card_id, name, access_time) VALUES (?, ?, ?)",
(serial, '张三', time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime())))
提交事务
conn.commit()
break
关闭数据库连接
conn.close()
总结
本文介绍了如何使用树莓派和RFID模块构建一个简单的门禁系统，实现刷卡开门和记录日志的功能。通过学习本文，读者可以了解树莓派的编程、RFID模块的使用以及日志记录的基本方法。在实际应用中，可以根据需求对系统进行扩展，如增加用户管理、权限控制等功能。
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