Zugangskontrollmodul, NFC, RFID und Fingerabdruck, 2 Kanäle, 10-120 VDC

Das Modul D231 ist eine eigenstandige Zutrittskontrollplatine, die auf derselben Platine drei Authentifizierungsmethoden vereint, Fingerabdruck, IC-Karte mit 13.56 MHz und Telefon mit NFC, um ein oder zwei Relais ohne mechanischen Schlussel zu steuern. Es eignet sich fur Turen, Tore, elektrische Schlosser oder zur Immobilisierung eines Elektrofahrzeugs, Fahrrads, Rollers, Motorrads oder Gabelstaplers, uberall dort, wo man den klassischen Schlussel durch ein schwerer kopierbares System ersetzen oder erganzen mochte.

Das Modul arbeitet unabhangig, braucht weder einen externen Mikrocontroller noch ein vom Anwender geladenes Programm, wird direkt zwischen 10 und 120 VDC gespeist und wird uber den einzigen Taster auf der Platine, Setting key, konfiguriert. Je nach gewahltem Modus, von denen 11 verfugbar sind, konnen die beiden integrierten Relais im Impulsbetrieb, mit Selbsthaltung oder gleichzeitig arbeiten, und die gespeicherten Fingerabdrucke und Karten bleiben auch nach dem Abschalten der Versorgung im Speicher erhalten. In diesem Tutorial nehmen wir die Platine als eigenstandiges Modul in Betrieb, ohne Entwicklungsboard und ohne Programm, genau so, wie sie konzipiert wurde.

Funktionsweise:

Bei jedem auf dem Sensor platzierten Fingerabdruck vergleicht die Platine das gelesene Muster mit den bereits im eigenen Speicher hinterlegten Fingerabdrucken, der bis zu 100 Fingerabdrucke fassen kann, davon maximal 10 mit Administratorrechten. IC-Karten werden uber die am NFC-Anschluss angeschlossene Antenne auf der Frequenz 13.56 MHz gelesen, und dasselbe Prinzip gilt auch fur Telefone mit NFC, vorausgesetzt diese haben eine Karte in der Wallet-App hinterlegt, wobei sich das Telefon dem Modul gegenuber dann wie eine gewohnliche IC-Karte verhalt.

Wenn der gelesene Fingerabdruck oder die Karte im Speicher gefunden wird, steuert das Modul Relais 1 und, in einigen Modi, auch Relais 2, nach einer festen Abfolge, die fur jeden der 11 Modi unterschiedlich ist. Im werksseitig voreingestellten Modus, Modus 3, gedacht fur Schloss und Tur, schliesst das erste gultige Lesen Relais 1, das zweite Lesen offnet es wieder, und wenn der Finger oder die Karte nach dem Entriegeln etwa 2 Sekunden lang gehalten wird, wird zusatzlich Relais 2 fur 0.5 Sekunden aktiviert. Die anderen Modi andern nur die Steuerlogik der Relais und des 3 V Ausgangs, nicht aber die Art, wie der Fingerabdruck oder die Karte gelesen werden.

Was Sie brauchen:

• 1 x Zutrittskontrollmodul, NFC, RFID und Fingerabdruck, 2 Kanale, 10-120VDC
• 1 x Netzteil AC-DC, 13.8V, 5A
• 2 x mehradrige Leitungen fur die Montage
• 1 x PCB-Steckverbinder-Set, Klemme, mit Schraube, 2 Pins, 5.08-2P, 90 Grad
• 1 x Digitalmultimeter Q1, True-RMS, NVC, Temperatursensor, automatisch
• 1 x Relaismodul 12V mit Lichtsensor

Anschluss:

Alle Verbindungen werden bei vom Netzteil getrenntem Modul hergestellt. Die Platine verfugt uber separate Anschlusse fur die Versorgung, fur die beiden Relais, fur den 3 V Ausgang, fur den Fingerabdruckleser, fur die NFC-Antenne und fur einen optionalen mechanischen Taster, jeweils deutlich auf der Platine gekennzeichnet.

Konfiguration:

Drucken Sie kurz den Taster Setting key bei eingeschalteter Platine, die blaue LED blinkt so oft, wie es dem aktiven Modus entspricht, ein Blinken fur Modus 1 und so weiter bis zu 11 Blinkzeichen fur Modus 11. Jeder Tastendruck wechselt zum nachsten Modus, und nach dem Ende des Blinkens wird der gewahlte Modus automatisch gespeichert, ohne weitere Bestatigung. Werksseitig startet die Platine im Modus 3, gedacht fur ein gewohnliches Schloss und eine elektrische Tur.

Beachten Sie, dass das Modul werksseitig und nach einem Reset im Demomodus startet, in dem jeder beliebige Fingerabdruck oder jede beliebige IC-Karte die Relais ohne Identitatsprufung steuert. Der erste Schritt nach der Montage ist das Registrieren des Administrator-Fingerabdrucks und der Administrator-Karte, nach den Schritten im mitgelieferten gedruckten Handbuch, erst danach registrieren Sie nacheinander die Fingerabdrucke und Karten der ubrigen Benutzer, bis zur Grenze von 100 Fingerabdrucken und 1999 Karten oder Telefonen.

Fur Telefone mit NFC gibt es keine separate Zuordnung, die Entriegelung nutzt eine in der Wallet-App des Telefons hinterlegte Karte, die sich dem Modul gegenuber wie eine gewohnliche IC-Karte verhalt, allgemeine NFC-Apps werden vom Modul nicht erkannt.

Wenn Sie den Betriebsmodus wechseln, prufen Sie das Verhalten der beiden Relais erneut mit einem Multimeter, bevor Sie eine reale Last anschliessen, jeder Modus hat eine eigene Aktivierungslogik und kann uberraschen, wenn Sie an den vorherigen Modus gewohnt waren.

Anwendungsbeispiel:

Ein haufiges Beispiel ist der Ersatz des Zundschlussels an einem Fahrrad oder Elektroroller, unter Verwendung von Modus 3, dem werksseitigen Standardmodus. Verbinden Sie Power input + mit dem Dauerplus der Batterie und, uber eine separate Leitung, mit COM1, sowie NO1 mit der ACC-Leitung der originalen Zundung, sodass das Fahrzeug erst nach einem validierten Fingerabdruck oder einer validierten Karte Spannung auf ACC erhalt. Power input - wird mit dem Minuspol der Batterie verbunden, demselben Massepunkt, der auch vom restlichen elektrischen System des Fahrzeugs genutzt wird.

Nach dem Einschalten legen Sie den Finger des Administrators auf den Sensor, Relais 1 schliesst und die ACC-Leitung erhalt Spannung, genau wie beim Drehen des Zundschlussels. Eine zweite Beruhrung des Fingerabdrucks offnet Relais 1 und unterbricht die Versorgung des ACC-Stromkreises, wodurch der Start des Fahrzeugs bis zur nachsten erfolgreichen Authentifizierung blockiert wird. Falls das Fahrzeug auch ein elektrisches Lenkschloss besitzt, wird dieses separat an COM2 und NO2 angeschlossen, unter Verwendung der 12 V Quelle des Fahrzeugs, und aktiviert sich, indem Finger oder Karte etwa 2 Sekunden nach dem Entriegeln von Relais 1 gehalten werden.

Haufige Probleme:

Das Modul reagiert nach dem ersten Einschalten auf keinen Fingerabdruck und keine Karte, prufen Sie, ob die Platine sich noch im Demomodus befindet, in dem jeder Fingerabdruck oder jede Karte das Relais steuern sollte, und falls auch dann keine Reaktion erfolgt, prufen Sie die Polaritat an Power input und den festen Sitz des Fingerprint head Steckverbinders.

Die blaue LED blinkt beim Drucken des Tasters Setting key uberhaupt nicht, die Ursache liegt meist in fehlender Versorgung oder einer Spannung unter 10 VDC am Power input, messen Sie die Spannung direkt an den beiden Klemmen mit einem Multimeter.

Das Relais schaltet nicht, obwohl Fingerabdruck oder Karte erkannt zu werden scheinen, prufen Sie, ob Sie den fur Ihre Anwendung passenden Modus gewahlt haben, einige Modi verlangen, dass Finger oder Karte nach dem ersten Lesen noch 1 - 2 Sekunden gehalten werden, um das zweite Relais zu aktivieren.

Karte oder Telefon wird von der Antenne nicht erkannt, prufen Sie, ob es sich um eine IC-Karte mit 13.56 MHz und nicht um eine Karte mit 125 kHz handelt, und beim Telefon prufen Sie, ob Sie die Karte in der Wallet-App hinzugefugt haben und nicht versuchen, mit einer allgemeinen NFC-App zu lesen.

Der Fingerabdrucksensor scheint unregelmassig zu reagieren, ein feuchter, verschmutzter oder schief aufgelegter Finger auf dem Sensor kann die Erkennungsrate verringern, und der Sensor ist nicht wasserfest, montieren Sie ihn also nicht direkt Regen oder Staub ausgesetzt.

Einstellungen oder gespeicherte Fingerabdrucke scheinen nach einem Stromausfall verloren zu sein, prufen Sie die Stromversorgung, Spannungseinbruche unter den Mindestwert wahrend des Betriebs konnen einen Neustart der Platine verursachen, nicht einen tatsachlichen Verlust des Speichers.

Einschrankungen und Tipps:

Die beiden integrierten Relais vertragen maximal 10 A an den Kontakten NO und COM, fur grossere Lasten oder zur direkten Ansteuerung eines Motors verwenden Sie ein Schutz oder ein von der Platine gesteuertes externes Hilfsrelais.

Das dritte Relais, auf der Platine als Optional relay 3 bezeichnet, ist nicht im Lieferumfang enthalten und muss separat hinzugefugt werden, wenn Sie einen dritten Ausgang benotigen, zum Beispiel fur einen Kofferraum.

Der Fingerabdrucksensor ist nicht wasserfest, montieren Sie ihn an einer vor Witterung geschutzten Stelle, unter einer Abdeckung oder im Innenraum, nicht direkt im Freien.

Die Platine akzeptiert jede Gleichspannung zwischen 10 und 120 VDC, jedoch keine Wechselspannung, prufen Sie vor dem Anschluss einer neuen Quelle Art und Wert der Spannung mit einem Multimeter.

Der 5-polige Kommunikationsport auf der Platine ist fur Erweiterungen reserviert, ohne vom Hersteller in den gepruften Quellen dokumentiertes Protokoll, fur die Integration mit einem Arduino, einem ESP32 oder einer SPS verwenden Sie die Relaiskontakte, die galvanisch getrennt sind und als einfacher Eingang vom Typ Trockenkontakt gelesen werden konnen.