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4.1.19 Anwesenheitssystem

Einführung

Lassen Sie uns ein einfaches Anwesenheitssystem erstellen. Wenn wir die Karte scannen, wird der Raspberry Pi unsere Daten aufnehmen und eine CSV-Datei erstellen.

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir folgende Bauteile.

../_images/4.1.20components2.png

Es ist definitiv praktisch, ein ganzes Kit zu kaufen, hier ist der Link:

Name

ARTIKEL IN DIESEM KIT

LINK

Raphael Kit

337

Raphael Kit

Sie können diese auch einzeln über die untenstehenden Links kaufen.

BAUTEILBESCHREIBUNG

KAUF-LINK

GPIO-Erweiterungsplatine

BUY

Steckbrett

BUY

Jumper-Kabel

BUY

Audio-Modul und Lautsprecher

-

LED Matrix Modul

BUY

MFRC522 Modul

BUY

Schaltplan

T-Board Name

physical

wiringPi

BCM

GPIO25

Pin 22

6

25

SPIMOSI

Pin 19

12

MOSI

SPIMISO

Pin 19

12

MISO

SPICE0

pin 24

10

CE0

SPICE1

pin 26

11

CE1

SPISCLK

Pin 23

14

SCLK
../_images/4.1.20_schematic.png

Experimentelle Verfahren

Bemerkung

Aktivieren Sie das SPI, bevor Sie mit dem Experiment beginnen. Einzelheiten finden Sie unter SPI Konfiguration.

Die Luma.LED_Matrix und die Spidev und MFRC522 Bibliotheken werden ebenfalls benötigt.

Schritt 1: Schalten Sie den Schaltkreis zusammen.

../_images/atten1.png

Schritt 2: Führen Sie die Datei 2.2.10_write.py aus, um den Inhalt der RFID-Karte zu ändern.

cd ~/raphael-kit/python
sudo python3 2.2.10_write.py

Schritt 3: Geben Sie den Namen ein (hier verwenden wir John als Beispiel) und drücken Sie Enter, um zu bestätigen. Legen Sie dann die Karte auf das MFRC522-Modul, warten Sie, bis „Datenbeschreibung abgeschlossen“ erscheint, und nehmen Sie die Karte weg, oder schreiben Sie die Nachricht auf eine andere Karte um und beenden Sie mit Ctrl+C.

../_images/write_card.png

Schritt 4: Navigieren Sie in den Ordner des Codes und führen Sie ihn aus.

cd ~/raphael-kit/python
sudo python3 4.1.19_Attendance_Machine.py

Nach dem Starten des Programms legen wir die RFID-Karte nahe am MFRC522 RFID-Modul an, und der Raspberry Pi wird eine Begrüßung aussenden und diese auf der LED-Matrix anzeigen.

In demselben Verzeichnis finden wir auch eine .csv-Datei, die die Zeit und Liste aufzeichnet. Öffnen Sie diese mit dem Nano-Befehl und Sie werden den soeben erstellten Eintrag sehen.

sudo nano attendance_sheet.2021.06.29.csv
../_images/atten3.png

Code

Bemerkung

Sie können den untenstehenden Code Ändern/Zurücksetzen/Kopieren/Ausführen/Stoppen. Zuvor müssen Sie jedoch zum Quellcodepfad, wie z.B. raphael-kit/python, navigieren. Nach der Code-Modifikation können Sie diesen direkt ausführen, um den Effekt zu sehen.

import time
from tts import TTS
import RPi.GPIO as GPIO
from mfrc522 import SimpleMFRC522
from luma.core.interface.serial import spi, noop
from luma.core.render import canvas
from luma.core.virtual import viewport
from luma.led_matrix.device import max7219
from luma.core.legacy import text
from luma.core.legacy.font import proportional, CP437_FONT, LCD_FONT

serial = spi(port=0, device=1, gpio=noop())
device = max7219(serial, rotate=1)
virtual = viewport(device, width=200, height=400)

reader = SimpleMFRC522()

tts = TTS(engine="espeak")
tts.lang('en-US')

attendance_statistics = {}

def get_time():
    time.time()
    year = str(time.strftime('%Y',time.localtime(time.time())))
    month = str(time.strftime('%m',time.localtime(time.time())))
    day = str(time.strftime('%d',time.localtime(time.time())))
    hour = str(time.strftime('%H',time.localtime(time.time())))
    minute = str(time.strftime('%M',time.localtime(time.time())))
    second = str(time.strftime('%S',time.localtime(time.time())))
    present_time = year + '.' + month + '.' + day + '.' + hour + '.' + minute + '.' + second
    present_date = year + '.' + month + '.' + day
    return present_date, present_time

def main():
    while True:
        print("Reading...Please place the card...")
        id, name = reader.read()
        print(id,name)
        greeting = name.rstrip() + ", Welcome!"
        present_date, present_time = get_time()
        attendance_statistics[name.rstrip()] = present_time
        tts.say(greeting)
        with open('attendance_sheet.' + present_date + '.csv', 'w') as f:
            [f.write('{0}  {1}\n'.format(key, value)) for key, value in attendance_statistics.items()]
        with canvas(virtual) as draw:
            text(draw, (0, 0), greeting, fill="white", font=proportional(CP437_FONT))
        for offset in range(95):
            virtual.set_position((offset,0))
            time.sleep(0.1)

def destroy():
    GPIO.cleanup()
    pass

if __name__ == '__main__':
    try:
        main()
    except KeyboardInterrupt:
        destroy()

Code-Erklärung

Um das Programm besser zu verstehen, sollten Sie zuerst 1.1.6 LED-Punktmatrix, 2.2.10 MFRC522 RFID Modul und 3.1.4 Text-in-Sprache abschließen.

def get_time():
        time.time()
        year = str(time.strftime('%Y',time.localtime(time.time())))
        month = str(time.strftime('%m',time.localtime(time.time())))
        day = str(time.strftime('%d',time.localtime(time.time())))
        hour = str(time.strftime('%H',time.localtime(time.time())))
        minute = str(time.strftime('%M',time.localtime(time.time())))
        second = str(time.strftime('%S',time.localtime(time.time())))
        present_time = year + '.' + month + '.' + day + '.' + hour + '.' + minute + '.' + second
        present_date = year + '.' + month + '.' + day
        return present_date, present_time

Nutzen Sie die Funktion get_time() um den aktuellen Zeitstempel zu erhalten und zwei Werte zurückzugeben. Dabei ist present_date bis zum aktuellen Datum genau und present_time bis zur Sekunde des aktuellen Zeitstempels genau.

id, name = reader.read()
greeting = name.rstrip() + ", Welcome!"
present_date, present_time = get_time()
attendance_statistics[name.rstrip()] = present_time

Die Funktion reader.read() liest die Nameninformation und erstellt dann einen Begrüßungstext. Danach wird ein Wörterbuch attendance_statistics erstellt, in dem name.rstrip() und present_time als Schlüssel und Werte gespeichert werden.

tts.say(greeting)

Begrüßung über den Lautsprecher aussprechen.

with open('attendance_sheet.' + present_date + '.csv', 'w') as f:
    [f.write('{0}  {1}\n'.format(key, value)) for key, value in attendance_statistics.items()]

Schreiben Sie die attendance_statistics in die .csv Datei.

with canvas(virtual) as draw:
    text(draw, (0, 0), greeting, fill="white", font=proportional(CP437_FONT))
for offset in range(95):
    virtual.set_position((offset,0))
    time.sleep(0.1)

Rollend diese Begrüßung anzeigen.

Phänomen-Bild

../_images/attend_system.JPG