Système de contrôle d’accès RFID commandé par Arduino

Arduino UNO 17-03-25

467 0

Plan du tutoriel

1- Les systèmes de contrôle d'accès

2- Fonctionnement du système de contrôle d'accès RFID commandé par Arduino

3- Matériel Nécessaire

4- Branchement du système

5- Programme Arduino

Les systèmes de contrôle d'accès

Un système de contrôle d'accès est un dispositif permettant de gérer et restreindre l’entrée à un espace physique (bâtiments, bureaux, maisons) ou numérique (réseaux, ordinateurs). Il assure que seules les personnes autorisées peuvent accéder à une zone ou une ressource.

Types de Systèmes de Contrôle d’Accès

1- Contrôle d’Accès Physique

Permet de réguler l’entrée dans des bâtiments, des salles sécurisées, des zones restreintes.

Utilisé dans les entreprises, hôtels, banques, parkings.

Exemples :

Cartes RFID / Badges

Claviers à codes PIN

Systèmes biométriques (empreintes digitales, reconnaissance faciale, iris)

Serrures connectées et Bluetooth

2- Contrôle d’Accès Logique

Restreint l’accès aux données numériques et aux systèmes informatiques.

Utilisé pour protéger les informations sensibles dans les entreprises et administrations.

Exemples :

Mots de passe et authentification multi-facteurs (MFA)

Cartes à puce et certificats numériques

Systèmes biométriques pour connexion aux ordinateurs

Fonctionnement du système de contrôle d'accès RFID commandé par Arduino

Un système de contrôle d'accès RFID permet de restreindre l'entrée d'un lieu en utilisant des cartes ou badges RFID. Ce projet basé sur Arduino utilise le module RFID-RC522, un afficheur LCD I2C, un buzzer et un module LED RGB pour fournir un accès sécurisé avec retour visuel et sonore.

Fonctionnement détaillé

1- Mise sous tension et affichage initial

- Lorsqu’on allume le système, l’Arduino initialise tous les composants (RFID, LCD, Buzzer, LED).

- Le message "Système prêt, scannez votre carte" s'affiche sur l’écran LCD.

- La LED RGB est éteinte en attente d’un scan.

2- Détection d’une carte RFID

- L’utilisateur approche une carte ou un badge RFID du lecteur RFID-RC522.

- Le module RFID lit l’UID de la carte et envoie cette donnée à l’Arduino.

- L’UID est converti en texte et affiché brièvement sur le LCD.

3- Vérification d’autorisation

- L’Arduino compare l’UID lu avec une liste d’UID pré-enregistrés dans le programme.

- Si l’UID est dans la liste (Utilisateur autorisé) : Accès accordé

La LED RGB passe au vert
Le message "Accès autorisé - Bienvenue" s’affiche sur le LCD

Si l’UID est inconnu (Utilisateur non autorisé) :

Accès refusé
La LED RGB passe au rouge
Le buzzer émet un long bip d’erreur
Le message "Accès refusé - Carte inconnue" s’affiche sur le LCD

4- Réinitialisation et attente

Après quelques secondes, le système revient à l’état initial et attend une nouvelle carte.

Matériel Nécessaire

Arduino UNO

Arduino Uno

C'est le cerveau du système. Il gère la communication entre le module RFID, l’afficheur LCD, le buzzer et la LED RGB. Il compare l'UID de la carte scannée avec une base de données enregistrée pour autoriser ou refuser l’accès.

Module RFID-RC522

Ce module utilise la technologie Radio Frequency Identification (RFID) pour lire l’UID des cartes RFID. Il fonctionne avec une fréquence de 13.56 MHz et communique avec l’Arduino via le protocole SPI.

Carte ou badge RFID

C'est un identifiant unique (UID) sous forme de carte ou de badge. Lorsqu'il est présenté devant le lecteur RFID, l’UID est lu et comparé à une liste d’UID enregistrés.

Afficheur LCD I2C (16x2 ou 20x4)

Cet écran affiche des messages comme "Scannez votre carte", "Accès autorisé" ou "Accès refusé". L'interface I2C permet une connexion simplifiée avec seulement deux fils (SDA et SCL).

Buzzer

Il fournit un feedback sonore : un bip long signale un accès refusé.

Module LED RGB

Le module LED RGB indique visuellement l’état du contrôle d’accès :

🟢 Vert = Accès autorisé
🔴 Rouge = Accès refusé

Branchement du système

Connexion du module RFID-RC522 à l'Arduino

RFID-RC522	Arduino UNO	Description
VCC	3.3V	Power supply
GND	GND	Ground
SDA (SS)	Pin 10	Slave Select (SS)
SCK	Pin 13	SPI Clock (SCK)
MOSI	Pin 11	Master Out Slave In (MOSI)
MISO	Pin 12	Master In Slave Out (MISO)
RST	Pin 9	Reset

Connexion de l'afficheur LCD I2C à l'Arduino

LCD I2C Display Pin	Arduino Pin
GND	GND
VCC	5V
SDA	A4
SCL	A5

Connexion du Buzzer à l'Arduino

Buzzer pin	Arduino pin
(-) pin	GND
(+) pin	D4

Connexion du module RGB LED à l'Arduino

LED RGB pin	Arduino pin
Red pin	D2
Green pin	D3
GND	GND

Programme Arduino

Voici un programme complet pour un système de contrôle d'accès RFID utilisant un Arduino, un module RFID-RC522, un écran LCD I2C, un buzzer, et une LED RGB.

Ce code utilise les bibliothèques MFRC522 et LiquidCrystal_I2C. Assure-toi de les installer dans l'IDE Arduino en suivant ces étapes :

Allez dans Sketch > Inclure une bibliothèque > Gérer les bibliothèques et recherchez MFRC522 et LiquidCrystal_I2C.

#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>

// RFID module pins
#define SS_PIN 10
#define RST_PIN 9

// Initialize LCD (40x4) with I2C address 0x27
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 40, 4);
MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN);

const int PinRed = 2; // for Red color of RGB LED
const int PinGreen = 3; // for Green color of RGB LED
const int buzzerPin = 4; // for 

bool cardDetected = false; // Track card status

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    lcd.init();
    lcd.backlight();

    SPI.begin();
    rfid.PCD_Init();

    lcd.setCursor(1, 1);
    lcd.print("Scan your card");
    pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
    pinMode(PinRed, OUTPUT);
    pinMode(PinGreen, OUTPUT);

    digitalWrite(PinRed, LOW); // Eteindre la couleur rouge du LEDRGB
    digitalWrite(PinGreen, LOW); // Eteindre la couleur rouge du LEDRGB
}

void loop() {
    if (!rfid.PICC_IsNewCardPresent() || !rfid.PICC_ReadCardSerial()) {
        if (cardDetected) { // Only update LCD if the message changes
            lcd.clear();
            lcd.setCursor(1, 1);
            lcd.print("Scan your card");
            cardDetected = false; // Reset status
        }
        return;
    }

    cardDetected = true;
    
    
    // Read and display UID
    String uid = "";
    for (byte i = 0; i < rfid.uid.size; i++) {
        Serial.print(rfid.uid.uidByte[i], HEX);
        uid += String(rfid.uid.uidByte[i], HEX);
        if (i < rfid.uid.size - 1) {
            uid += ":";
        }
    }

    lcd.clear();
    lcd.setCursor(1, 1);
    
    if (uid=="a9:f0:e8:b8") {  // If the UID matches a pre-authorized list
    lcd.print("Authorized access");
    // Green LED ON
    digitalWrite(PinGreen, HIGH);
    } else { // If the UID is not recognized
      lcd.print("Access denied");
      // warning beep with Buzzer
      digitalWrite(buzzerPin, HIGH); // 
      // Red LED ON
      digitalWrite(PinRed, HIGH);
    
    }

    delay(5000); 
    // Stop the Buzzer
    digitalWrite(buzzerPin, LOW); 
    // Red LED OFF, Green LED OFF
    digitalWrite(PinRed, LOW);
    digitalWrite(PinGreen, LOW);
    rfid.PICC_HaltA();
    rfid.PCD_StopCrypto1();
}

#include <LiquidCrystal_I2C.h>

#include <SPI.h>

#include <MFRC522.h>

// RFID module pins

#define SS_PIN 10

#define RST_PIN 9

// Initialize LCD (40x4) with I2C address 0x27

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 40, 4);

MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN);

const int PinRed = 2; // for Red color of RGB LED

const int PinGreen = 3; // for Green color of RGB LED

const int buzzerPin = 4; // for

bool cardDetected = false; // Track card status

void setup() {

Serial.begin(9600);

lcd.init();

lcd.backlight();

SPI.begin();

rfid.PCD_Init();

lcd.setCursor(1, 1);

lcd.print("Scan your card");

pinMode(buzzerPin, OUTPUT);

pinMode(PinRed, OUTPUT);

pinMode(PinGreen, OUTPUT);

digitalWrite(PinRed, LOW); // Eteindre la couleur rouge du LEDRGB

digitalWrite(PinGreen, LOW); // Eteindre la couleur rouge du LEDRGB

}

void loop() {

if (!rfid.PICC_IsNewCardPresent() || !rfid.PICC_ReadCardSerial()) {

if (cardDetected) { // Only update LCD if the message changes

lcd.clear();

lcd.setCursor(1, 1);

lcd.print("Scan your card");

cardDetected = false; // Reset status

}

return;

}

cardDetected = true;

// Read and display UID

String uid = "";

for (byte i = 0; i < rfid.uid.size; i++) {

Serial.print(rfid.uid.uidByte[i], HEX);

uid += String(rfid.uid.uidByte[i], HEX);

if (i < rfid.uid.size - 1) {

uid += ":";

}

lcd.clear();

lcd.setCursor(1, 1);

if (uid=="a9:f0:e8:b8") { // If the UID matches a pre-authorized list

lcd.print("Authorized access");

// Green LED ON

digitalWrite(PinGreen, HIGH);

} else { // If the UID is not recognized

lcd.print("Access denied");

// warning beep with Buzzer

digitalWrite(buzzerPin, HIGH); //

// Red LED ON

digitalWrite(PinRed, HIGH);

}

delay(5000);

// Stop the Buzzer

digitalWrite(buzzerPin, LOW);

// Red LED OFF, Green LED OFF

digitalWrite(PinRed, LOW);

digitalWrite(PinGreen, LOW);

rfid.PICC_HaltA();

rfid.PCD_StopCrypto1();

}

Explication du code :

1- Lecture de l’UID de la carte :

L'UID est converti en une chaîne de caractères.

Il est affiché dans le moniteur série.

2- Vérification de l'UID :

Si la carte est enregistrée, un message d'accès autorisé s'affiche, la LED devient verte.

Sinon, un message d'accès refusé apparaît, la LED devient rouge et un bip long est émis.

3- Réinitialisation après 2 secondes :

L'écran affiche à nouveau "Scan ta carte".

La LED et le buzzer sont désactivés.

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