Système de contrôle d’accès RFID commandé par la carte ESP32

ESP32 19-03-25

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Plan du tutoriel

1- Les systèmes de contrôle d'accès

2- Fonctionnement du système de contrôle d'accès RFID commandé par ESP32

3- Matériel Nécessaire

4- Branchement des composants du système

5- Programme Micropython du système

Les systèmes de contrôle d'accès

Un système de contrôle d'accès est un dispositif qui permet de gérer et sécuriser l'accès à un lieu, une ressource ou un service en autorisant ou refusant l'entrée aux utilisateurs en fonction de leur identité. Ces systèmes sont utilisés dans divers domaines, notamment dans les bâtiments sécurisés, les entreprises, les hôpitaux, les écoles et les systèmes informatiques.

1. Types de Contrôle d’Accès

a) Contrôle d’Accès Physique

Il concerne la gestion des entrées et sorties dans un bâtiment ou une zone sécurisée.

Badges RFID/NFC : Cartes ou badges avec une puce qui communiquent avec un lecteur RFID.

Claviers à code PIN : L'utilisateur entre un code secret pour déverrouiller une porte.

Biométrie : Empreinte digitale, reconnaissance faciale, reconnaissance rétinienne.

Systèmes à QR Code ou Barcode : Utilisés pour les tickets d’entrée ou les laissez-passer numériques.

b) Contrôle d’Accès Logique

Utilisé pour protéger les données et systèmes informatiques.

Mots de passe et authentification par code.

Cartes à puce et jetons de sécurité (ex: carte bancaire, clé USB sécurisée).

Authentification à deux facteurs (2FA).

Contrôle basé sur les rôles (RBAC) : Accès donné en fonction du rôle dans une entreprise.

2. Fonctionnement d’un Système de Contrôle d’Accès RFID

a) L’utilisateur approche sa carte RFID du lecteur.

b) Le lecteur scanne l’UID de la carte et l’envoie au contrôleur.

c) Le contrôleur vérifie dans la base de données si l’UID est autorisé.

d) Si l’UID est valide, la porte s’ouvre et un signal sonore/visuel indique l’accès.

e) Si l’UID est invalide, un message "Accès refusé" est affiché et une alarme peut être déclenchée.

Fonctionnement du système de contrôle d'accès RFID commandé par ESP32

Ce système utilise une carte ESP32 pour gérer un accès sécurisé à l'aide d'un module RFID-RC522, d'un buzzer, d'un écran LCD I2C et d'un module LED RGB.

Étape 1 : Démarrage

Le système affiche "Scanner votre carte" sur l’écran LCD.

La LED RGB s’allume en bleu (attente d’une carte RFID).

Étape 2 : Lecture de la carte RFID

L'utilisateur approche sa carte RFID du lecteur.

Le module RFID lit l’UID et l’envoie à l’ESP32.

Étape 3 : Vérification de l’UID

L’ESP32 compare l’UID lu avec la liste des UID autorisés.

Deux cas possibles :

a) Accès Autorisé

L’UID est dans la base de données.

LED RGB = Vert.

L’écran affiche “Accès Autorisé”.

b) Accès Refusé

L’UID n’est pas reconnu.

LED RGB = Rouge.

Buzzer émet un son d’alerte (bip long).

L’écran affiche “Accès Refusé”.

Étape 4 : Retour à l'état initial

Après 5 secondes, la LED s'éteint et l’écran revient à "Scanner votre carte".

Matériel Nécessaire

Carte ESP32

La carte ESP32 est un microcontrôleur qui lit les cartes RFID, affiche les messages sur l’écran LCD, active le buzzer et change la couleur de la LED RGB selon l’état du contrôle d’accès.

Module RFID-RC522

Le module RFID-RC522 détecte et lit l'UID des cartes RFID et transmet l’UID au ESP32 via 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

L'écran LCD I2C affiche des messages comme “Accès Autorisé” ou “Accès Refusé”.

Buzzer

Le Buzzer Émet un son si l'accès est refusé.

Module LED RGB

Le module LED RGB Indique l’état du système avec des couleurs :

🟢 Vert : Accès autorisé
🔴 Rouge : Accès refusé

Branchement des composants du système

Connexion du module RFID-RC522 à la carte ESP32

RFID-RC522 Pin	ESP32 Pi
VCC	3V3
RST	GPIO 2
GND	GND
MISO	GPIO 19
MOSI	GPIO 23
SCK	GPIO 18
SDA (SS)	GPIO 5

Connexion de l'afficheur I2C LCD à la carte ESP32

LCD I2C Pin	ESP32 pin
VCC	5 volt
GND	GND
SDA	GPIO 21
SCL	GPIO 22

Connexion du Buzzer à la carte ESP32

Buzzer pin	ESP32 pin
(+) pin	GPIO 17
(-) pin	GND

Connexion du LED RGB à la carte ESP32

LED RGB pin	ESP32 pin
Red pin	GPIO 16
Green pin	GPIO 4
GND pin	GND pin

Programme Micropython du système

Voici le code en Micropython qui implémente le fonctionnement du système :

Bibliothèques requises

MFRC522 → pour gérer le module RFID-RC522

i2c_lcd et lcd_api → pour afficher les informations sur l’écran LCD I2C

from time import sleep_ms
from machine import Pin, SPI, SoftI2C,ADC
from mfrc522 import MFRC522
from lcd_api import LcdApi
from i2c_lcd import I2cLcd

sck = Pin(18, Pin.OUT)
mosi = Pin(23, Pin.OUT)
miso = Pin(19, Pin.OUT)
sda = Pin(5, Pin.OUT)

I2C_ADDR = 0x27
totalRows = 4
totalColumns = 20

spi = SPI(baudrate=100000, polarity=0, phase=0, sck=sck, mosi=mosi, miso=miso)
i2c = SoftI2C(scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=10000)     #initializing the I2C method for ESP32
lcd = I2cLcd(i2c, I2C_ADDR, totalRows, totalColumns)

buzzer=Pin (17,Pin.OUT) 
red_pin=Pin (16,Pin.OUT) 
green_pin=Pin (4,Pin.OUT) 


def do_read():
   
        while True:
            rdr = MFRC522(spi, sda)
            uid = ""
            (stat, tag_type) = rdr.request(rdr.REQIDL) # lire l'UID de la carte RFID si elle est présente
            if stat == rdr.OK:
                (stat, raw_uid) = rdr.anticoll()
                if stat == rdr.OK:
                    uid = ("0x%02x%02x%02x%02x" % (raw_uid[0], raw_uid[1], raw_uid[2], raw_uid[3]))
                    print(uid)
                    lcd.clear()                    
                    lcd.move_to(1,1)
                    # si l'identificateur de la carte correspond à celui enregistré dans la carte ESP32
                    if uid=="0xdb1bb201" :                   
                       lcd.putstr("Authorized access")
                       green_pin.value(1) # Allumer le LED en vert
                    # si l'identificateur de la carte ne correspond pas à celui enregistré dans la carte ESP32
                    else:
                       lcd.putstr("Access denied")
                       buzzer.value(1) # Faire sonner le buzzer
                       red_pin.value(1) # Allumer la LED en rouge
                       
                    sleep_ms(5000)
                    # Après 5 secondes, la LED s'eteint et l’écran revient à "Scanner votre carte".
                    red_pin.value(0)
                    green_pin.value(0)
                    buzzer.value(0)
                    lcd.clear()
                    lcd.move_to(1,1)
                    lcd.putstr('Scan your card')
                else:
                    dui=""
                        
lcd.clear()                    
lcd.move_to(1,1)
lcd.putstr('Scan your card')
do_read()