Controle de acesso biométrico stand alone com dois módulos separados ligados por cabo de rede

Bom dia pessoal, este é meu primeiro tópico e dúvida no fórum…

Estou tentando montar um simples sistema de controle de acesso biométrico voltado para residências (apartamentos, casas) funcionando totalmente em stand alone, sem necessidade de um PC ou servidor qualquer para cadastrar ou excluir as digitais. 

Seriam dois módulos separados: Um com o leitor biométrico compatível com a biblioteca da Adafruit, e o ou outro com o arduino e interface de comunicação com o usuário.

Para construção do projeto usei os seguintes componentes:

1x leitor biométrico DY 50
1x Arduino stand alone com atmega 328p atmaker 1.3
1x LCD 16x2 letras brancas e backlight azul com módulo i2c soldado.
1x Buzzer ativo
1x sensor de obstáculo lm 393
1x rele 12v
5x push bottons

Como disse, quis fazer dois módulos separados e interdependentes: o módulo com o leitor biométrico,buzzer e sensor de obstáculo eu adaptei com o suporte da GROW em um espelho de tampa cega de caixa 4x2 comum que no caso ficaria do lado de fora da residência ao lado do portão social. O sensor de obstáculo serviria para que o leitor somente chama-se a função de leitura de digitais quando alguém aproxima-se a mão perto. O buzzer emitiria um sinal sonoro quando a digital lida fosse alguma cadastrada.

No módulo interno seria possível visualizar as informações no LCD e entrar nos modos de cadastramento pelos push bottons.

Para o módulo interno eu acomodei em uma caixa de passagem elétrica comum onde fiz abertura para os push bottons e o LCD.

Agora vem a questão chave, para comunicação entre os dois eu quis utilizar um cabo de rede e para que a conexão ficasse prática e funcional eu quis também utilizar conectores keystone fêmea nos dois módulos.

No módulo do leitor biométrico invés de soldar os fios eu resolvi utilizar um conector sindal barra de 3 amperes com quatro conectores para cada fio do leitor biométrico. Do conector sindal para o keystone eu usei fios de cabo de rede comum daqueles mais maleáveis. Usei também fios de cabo de rede para soldar no Buzzer e o sensor de obstáculo.

Do lado do módulo interno eu soldei fios de cabo de rede na placa arduíno e crimprei outro conector keystone femea. Assim dessa forma para instalação na prática ficaria bem mais fácil.

Fiz uma padronização no qual usei o fio marrom para GND e o azul para +5V, outros fios eu usei para comunicação dos dados. No mesmo polo do conector sindal eu derivei os 5V e GND para o buzzer e o sensor de obstáculo.

Em teoria deveria funcionar tudo maravilhosamente bem mas…

Quando fiz o primeiro teste não reconhecia o leitor biométrico, tinha que dar vários reset até o arduino reconhecer o módulo.

Quando reconhecia parecia funcionar tudo bem mas… Notei que o regulador de tensão que alimentava todo o projeto (AMS 1117 5V) estava esquentando muito… sentia isso colocando o dedo em cima e após uns 30 segundos ligado dava pra queimar meu dedo.

Para esse primeiro teste usei um cabo de rede de uns 40 CM no máximo.

O projeto ficou uma merda… pois além de o arduino ter dificuldade em reconhecer o leitor ainda teve esse problema de super aquecimento.

Para quem leu até aqui agradeço e pergunto, onde foi que errei?

1- O regulador de tensão suporta até um 1A , mas todos os componentes ligados a ele não ultrapassam isso. Seria o regulador de tensão inapropriado para esse projeto?

2- O cabo de rede ,mesmo curto, provoca uma queda de tensão muito alta por resistência?

3- Seriam os cabos de rede inapropriado para esse projeto? Ou o conector sindal?

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Respostas a este tópico

Bom dia WD,  (se não gosta que te chame pelas iniciais, avise),

vi sua descrição, e tentei entende-la, mas tive um pouco de dificuldade.

A melhor maneira de explicar como é um projeto deste é postar um desenho completo, mostrando

as interligações e suas distancia.

Assim poderemos entender bem seu projeto e ajuda-lo melhor.

Com certeza se o projeto funcionou na sua bancada vai funcionar qdo montado no local.

Tudo é uma questão de usar corretamente as técnicas de interligações de dispositivos.

RV

Bom dia mineirin. Vou tentar fazer uma ilustração no photoshop e postar aqui. Desde já agradeço a atenção

Qual a tamanho deste cabo azul?

O cabo azul passa por dentro de algum conduíte.

O conduíte é metálico ou plastico?

Onde fica a fonte que alimenta o seu projeto?

Qual tipo/modelo (foto) da fonte?

O sensor de obstaculo é deste tipo?

RV

Respondendo na ordem:

1- Usei um cabinho desses tipo patch cord de um metro mais ou menos pra testar, mesmo curto não funcionou direito. 

2- Não cheguei a sequer implementar no cenário real pois travei na prototipagem, mas se fosse p instalar daria um jeito de passar em conduites de plástico pq acredito que não dê interferência. Se possível gostaria que pudesse alcançar até pelo menos uns 50 metros. 

3- A fonte que alimenta o projeto ficaria do lado de dentro. A principio deixei que a placa arduino alimentasse tudo sozinho, mas o regulador de tensão quase fritou! No primeiro caso usei uma fonte chaveada de 12v por 1A, mas como sobre aqueceu a placa resolvi pegar outra fonte de 5V por 2A que tenho aqui e injetei direto sem passar pelo regulador de tensão. Tudo ligava corretamente, mas o arduino tinha uma dificuldade enorme p reconhecer o leitor biométrico.. Nunca reconhecia de primeira.. Tinha que ficar dando reset sempre.. 

4- Sim, o sensor de obstáculo é desse tipo. A função dele é somente quando alguém encostar o dedo no sensor ele chama a função de leitura e ascende o led interno do leitor biometrico, assim acredito eu que aumentaria a vida útil do mesmo. 

Bom dia, 

Minha sugestão:

- use dois leitores biométricos conectados em um Raspberry Pi. 

- O Rspeberry Pi será o servidor de controle de acesso. 

Lembrando que o Arduino tem limitações. Se tem pretensão em usar somente Arduinos, como fará para inserir ou receber dados de controle de acesso? 

Bom dia José,

Não entendi pq usar dois leitores biométricos. 

Bom, desde já sou novo no universo Maker e o que eu queria era montar um controle de acesso biométrico em que o módulo biométrico ficasse isolado do atuador (no caso um relé de contato seco). Mas ainda queria que a interface de comandos e visualizações de informações ficasse do lado de dentro e somente o leitor biométrico ficasse exposto do lado de fora, entendeu? 

Outra coisa.. as digitais ficam gravadas na própria EEPROM do leitor biométrico, então não tem como centralizar em um servidor. Pelo menos é o que eu sei até o momento sobre o leitor FPM 10 DY50.

Eu entendi errado. Achei que precisaria de dois leitores biométricos. 

"Como disse, quis fazer dois módulos separados e interdependentes: o módulo com o leitor biométrico,buzzer e sensor de obstáculo eu adaptei com o suporte da GROW em um espelho de tampa cega de caixa 4x2 comum que no caso ficaria do lado de fora da residência ao lado do portão social."

WD, 

   1. Qdo você constatou que o regulador estava esquentando muito, qual era a tensão

        que estava usando para alimentar o Arduíno?

  2. Como você está operando o rele?  Está usando um transistor ou um módulo de rele?

  3. Está alimentando o modulo do sensor biométrico com 5V?

  4. Uma das causa  do Arduíno ficar travando ou dando reboot, são os reles.

       Os reles ao acionarem cargas indutivas (a fechadura é uma carga indutiva), provocam spikes muito

       forte, que causam problemas nos Arduíno. É altamente recomendável o uso de snubbers entre os contatos

       do rele.

  5. Quando levar alimentação para um módulo, deve sempre usar uma capacitor de alto valor (filtro) e um

       de pequeno valor(Desacoplamento) no ponto onde a alimentação chega.

 RV

Bom dia WD,

o aquecimento do regulador estava senso causado pela alimentação versus consumo.

Um conta simples e vc entenderá:

Supomos que o consumo é de 350 mA. Alimentando a entrada com 12V,  vc terá sobre o

regulador de 5V uma queda de 7V então 12V  - 5V  = 7V.   

7V sob 350 mA = 2,45 W.

2,45 W vai provocar muito aquecimento e pode queimar o regulador.

RV

Bom dia Mineirin..

Engraçado que a placa que uso tem um regulador a parte de 3.3v ligado em conjunto com o de 5v, já testei ligando o módulo biométrico no de 3.3 mas o de 5 continua esquentando muito.. Veja o esquema da placa:

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