Raspberry Pi und easyident

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Raspberry Pi und easyident
easyident                                      Raspberry Pi                      FS Fertigungsservice

Raspberry Pi und easyident

Hier wird beschrieben wie sie unsere easyident Transponder Leser mit Raspberry Pi
verbinden. Folgende Leser können verwendet werden.

125 KHz 800-0003                           LEGIC Prime 800-0002                 Legic Advant 800-0006

                      Mifare Classic 800-0001                  Mifare DESFire 800-0004
easyident Raspberry Pi Beschreibung.docx          23.02.2015                                      Seite 1
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easyident                                             Raspberry Pi                              FS Fertigungsservice

Inhaltsverzeichnis:

Inhalt
Raspberry Pi und easyident........................................................................................ 1
Raspberry Pi (Raspbian) Update durchführen. ........................................................... 3
Easyident Leser am Raspberry Pi anschließen. ......................................................... 4
Schaltplan Beschreibung: ........................................................................................... 5
Schaltplan: .................................................................................................................. 6
Raspberry Pi vorbereiten. ........................................................................................... 7
UART Anmeldung: ...................................................................................................... 8
easyidentReader.py Software..................................................................................... 9

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Raspberry Pi (Raspbian) Update durchführen.

                          Die hier beschriebene Update Prozedur,
                           ist für das Betriebssystem Raspbian.

Mit dieser Prozedur können sie ihren Raspberry Pi auf den neuesten Stand bringen.
Für die Anwendung easyident Transponder Leser ist das Update nicht unbedingt
erforderlich!

Ihr Raspberry Pi muss dazu am Netzwerk angeschlossen sein!
Alle einzugebenden Kommandos, dieser Beschreibung, sind in blau geschrieben.

Starten sie das Terminalprogramm LXTerminal.

Eingabe     sudo apt-get update und  Taste
Raspberry Pi liest nun diverse Paketlisten vom Internet und zeigt sie an.

Eingabe     sudo apt-get install und  Taste
Raspberry Pi wird aktualisiert.

Eingabe      sudo apt-get dist-upgrade und  Taste
Raspberry Pi macht ein komplettes Distributionsupdate
Auf die Frage möchten sie fortfahren antworten sie mit j und  Taste
Ihr System ist nun auf den aktuellen Stand.

Das Programm für easyident Leser wurde in der Programmiersprache Python3
geschrieben. Wenn sie ihre Python3 Programmiersprache updaten wollen, so
können sie dies wie folgt durchführen.

Eingabe-     sudo apt-get update und  Taste
Raspberry Pi liest nun diverse Paketlisten vom Internet und zeigt sie an.

Eingabe     sudo apt-get install python3-dev und  Taste
Die Programmiersprache Python3 wird aktualisiert.

Ihr System ist nun auf dem aktuellen Stand.

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Easyident Leser am Raspberry Pi anschließen.

Wir, die FS-Fertigungsservice, haben für den
Raspberry Pi eine kleine Leiterplatte entwickelt, damit sie
unsere Transponder Leser am Raspberry Pi anschließen
können. Alle unsere Tests wurden mit dem Raspberry Pi
Model B+ durchgeführt. Unsere Leiterplatte kann aber
auch für das Model B benutz werden. Die Leiterplatte
kann direkt, auf den 40. poligen GPIO-Stecker,
aufgesteckt werden.

                                           Für den Anschluss unserer Platine verwenden wir
                                           nur die Pins 2, 4, 6, 8, 10 und 12 vom GPIO-
                                           Stecker des Raspberry Pi. Alle anderen Pins
                                           stehen weiterhin für ihre anderen Anwendungen
                                           zur Verfügung.
                                           Die Pins 13 bis 40 sind auf unserer Platine
                                           ausgespart, so dass sie frei zugänglich sind. Die
                                           Pins 1, 3, 5, 7, 9 und 11 werden von unserer
                                           Platine verdeckt. Stehen aber für ihre Anwendung
                                           zur Verfügung.

Unser Transponder Leser ist über die RS232
Schnittstelle am GPIO-Port angeschlossen.
Zusätzlich haben wir noch ein Umschaltrelais auf
unserem Board.
Damit kann man dann eine Türöffner Funktion
oder ähnliches programmieren.

Anschlussbelegung vom GPIO-Port:

Pin-02     = +5V                   (Stromversorgung)
Pin-04     = +5V                   (Stromversorgung)
Pin-06     = GND                   (Masse)
Pin-08     = TXD0                  (RS232 Ausgang)
Pin-10     = RXD0                  (RS232 Eingang)
Pin-12     = GPIO-18               (Relais)

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Schaltplan Beschreibung:

Der Schaltplan ist so ausgelegt, das die Serielle Schnittstelle auch als V24 mit einem
9 poligen D-SUB Stecker verwendet werden kann. Diese Funktion ist für den
easyident Leser jedoch nicht erforderlich. Der easyident Leser ist direkt über die TTL-
Leitungen mit dem Raspberry Pi verbunden. Auf dem Board ist ein 3 poliger
Steckjumper. Der muss je nach Anwendung zwischen 1+2 oder 2+3 gesteckt
werden. Für den easyident Leser muss er auf 1+2 gesteckt werden.

Ich habe auch noch ein kleines Schaltrelais auf der Leiterplatte angebracht. Es ist
dafür gedacht, dass man damit das Türöffner Relais einer Eingangstür ansteuern
kann. Somit kann man mit dieser Schaltung einen elektronischen Türöffner mit
Transponder Technologie aufbauen.

Achtung:
Das verwendete Relais in dieser Schaltung darf maximal mit 30 Volt und 1 Ampere
belastet werden.

Der EAGLE Schaltplan mit Layout ist auf meiner Website zum kostenlosen Download
bereitgestellt.

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                                                                                                                               VCC
                                                                                                                                                                          Schraubklemme R elaisanschluss
                                                                                                                                                                                            SK1

                                                                                                                     D1
                                                                                                                                                                                        1
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            easyident

                                                                                                                                                                                        2

                                                                                                             BAV70
                                                                                                                                                  REL 1
                                                                                                                                                                                        3
                                           A                                                                                                                                                                                                                    VCC                       A
                                                                                                                                                                           PH-MKD S-3,5-3
                                                                                                                                                                                                                                                                                              Schaltplan:

                                                                                                                                                      RELAIS- GN-5V

                                                                                                                                                                                                                                                          C3
                                                                                                                                                                                                                                                                  C1      C8

                                                                                                            1k                   T1                                                                                                                       22u     100n    100p

                                                                                                                                 BC847-B
                                               easyident Leser                                              R4
                                                                                                                                                                                                   VCC

                                                                                                                     R2
                                                                                                                                                                                                                                                                GND

                                                                                                                          1k
                                                                       1                                                                                                                                             R asberry Pi Stecker
                                                               R XD
                                                                       2

easyident Raspberry Pi Beschreibung.docx
                                                                TXD                                                                                                                                                   1
                                                               NC -3   3                                                                                                                                                     +3,3V
                                                                                                                                                                                                                      2
                                                                       4                                                                                                                                                     +5V
                                                               NC -4                                                                                                                                                  3
                                                               NC -5   5                                              GND      GND                                                                                    4      I2C-D
                                           B                   NC -6   6                                                                                                                                                     +5V                                                          B
                                                                       7             VCC                                                                                                                              5
                                                               NC -7                                                                                                                                                  6      I2C-C
                                                                       8                                                                                                                                                     GND
                                                               NC -8                                                                                                                                                  7
                                                                +5V    9                                                                                                                                              8      GPIO-4

                                               PHG-Leser
                                                               GN D    10                                                                                                                                                    RS232-T XD-TT L
                                                                                                                                                                                                                      9
                                                                                                                                                                                                                     10      GND
                                                                A-1    A-1           GND                                                                                                                             11      RS232-R XD -TT L
                                                                       A-2                                                                            S T1                                                                   GPIO-17
                                                                A-2                                              Je nach Anw endung verbinden!            1                                                          12
                                                                A-3    A-3                                                                                                                                                   GPIO-18
                                                                       E-4                                                easydent Leser (1+2)            2
                                                                E-4                                                       V24 Anschluss (2+3)             3

23.02.2015
                                                                                                                                            S TL-2, 0-1X03                                                  GND

                                                                                 R1
                                                                                 470R
                                                                                           R3
                                                                                           270R
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            Raspberry Pi

                                                                             LE D1                   LED2                                                                          VC C                                                                   ST3
                                                                                                  LED-3MM                                                                                                                                                 D-SUB-9S-LP-K

                                                                                                                                                                                                       C7
                                                                        LED-3M M                                                                                                                             100n                                     5
                                           C                                                                         D ieser Teil der Schaltung                                                                                                       9
                                                                                                                                                                                                                                                                                          C

                                                                                                                                                                                   10
                                                                                                                     w ir d für den Anschluss                                                                                                         4
                                                                                                                     des easyident Le sers                                       VCC                                                                  8
                                                                                     GND    GND                                                                                                               GND
                                                                                                                     nicht benötigt.                                  5                            6                                                  3                   V24 Anschluss
                                                                                                                                                                           R OUT            RIN
                                                                                                                                                                                                                                                      7
                                                                                                                     Er zeigt nur wie Sie                             4                            7                                                  2
                                                                                                                                                                           TIN          TOUT
                                                                                                                     die RS232 TTL Schnittstelle                                                                                                      6
                                                                                                                     des Raspberry Pi als V24                         3                            9                                                  1
                                                                                                                                                                           V-               C1 +
                                                                                                                     Schnittstelle umgestallten und                                                                   C4
                                                                                                                                                                                                                                                          S1
                                                                                                                                                                                                                                                          S2

                                                                                                                     alternative n utzen können.
                                                                                                                                                                      8                            2                  100n
                                                                                                                                                              C6
                                                                                                                                                                           SD               C 1-
                                                                                                                                                              100n               GN D
                                                                                                                                                                                   1

                                                                                                                                                                                             IC2
                                                                                                                                                                                                                                                GND
                                                                                                                                                                                            ADM101E
                                           D                                                                                                                                                                                                                                              D
                                                                                                                                                                                 GN D                           FS Fertigungsservice
                                                                                                                                                                                                                Waldeg 11
                                                                                                                                                                                                                85777 Fahrenzhausen

                                                                                                                                                                                                                Info@F SJR.de
                                                                                                                                                                                                                ww w.easyident.de
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            FS Fertigungsservice

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Raspberry Pi und easyident
easyident                                  Raspberry Pi        FS Fertigungsservice

Raspberry Pi vorbereiten.

Bevor sie die Serielle Schnittstelle vom Raspberry Pi benutzen können müssen
sie folgende Prozeduren durchführen.

Der Raspberry Pi (B) + (B+) bietet auf der 40 poligen Stiftleiste auch eine Serielle
Schnittstelle an. Im auslieferungszustand wird diese Schnittstelle jedoch als Kernel-
Konsole (System-Schnittstelle) verwendet. Der Raspberry Pi sendet beim Booten
Startmeldungen an diese Schnittstelle. Schließt man dort ein Terminal bzw. PC mit
Terminal Programm an, sieht man diese Meldungen. Bevor also diese Schnittstelle
anderweitig benutz werden kann, muss diese Funktion ausgeschaltet werden.

Kernel-Konsole:
Welche Geräte der Kernel nutzt, wird in der Kernel-Kommandozeile festgelegt, die
gewöhnlich in der Datei cmdline.txt auf der Bootpartition eingerichtet wird. (Diese
Partition wird im Linux alls /boot angezeigt.) Diese Datei, deren gesamter Inhalt in
einer einzigen Zeile steht, enthält eine Reihe von Elementen, die den Startvorgang
des Kernels bestimmen. Dazu gehört auch die Angabe der Geräte, die als Konsolen
verwendet werden. Der folgende Auszug zeigt ein gewöhnliches Beispiel.

pi@raspberry ~ $ cat /boot/cmdline.txt
dwc_otg.lpm_enable=0 console=ttyAMA0,115200
kgbboc=ttyAMA0,115200 console=tty1
root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4
elevator=deadline rootwait

In diesem Beispiel sind 2 Konsolen festgelegt.

console=ttyAMA0,115200
und

console=tty1

Die erste verwendet den UART (mit dem Gerätenamen ttyAMA0) und setzt dessen
Geschwindigkeit auf 115200 Baud. Dieser Eintrag muss aus der Datei cmdline.txt
entfernt werden. Bearbeiten sie diese Datei mit

sudo editor /boot/cmdline.txt

Entfernen sie den Eintrag console=ttyAMA0,115200

Speichern sie die Datei wieder ab.

easyident Raspberry Pi Beschreibung.docx     23.02.2015                        Seite 7
Raspberry Pi und easyident
easyident                                  Raspberry Pi       FS Fertigungsservice

UART Anmeldung:

Der Kernel sucht beim booten alle Geräte die auf der Hardware zur Verfügung
stehen und führt dann als erstes das Programm /bin/init im Wurzeldateisystem aus.
Was dieses Programm im Einzelnen tut steht in der Datei /etc/inittab.
Die Datei inittab muss abgeändert werden.
Starten sie den Texteditor wie folgt.

sudo editor /etc/inittab

Am Ende der Datei finden sie folgende Zeilen.

#Spawn a getty on Raspberry Pi serial line
T0:23:respawn:/sbin/getty –L ttyAMA0 115200 vt100

Damit wird über den seriellen Port /dev/ttyAMA0 (also den UART) gelesen und
geschrieben und seine Geschwindigkeit auf 15200 Baud festgelegt.

Um diese Nutzung des UART zu unterbinden, müssen sie diese Zeile entfernen oder
auskommentieren (fügen sie dazu einfach ein # am Anfang der Zeile ein, die mit
T0:23:.. beginnt) Beispiel:

#Spawn a getty on Raspberry Pi serial line
#T0:23:respawn:/sbin/getty –L ttyAMA0 115200 vt100

Speicher sie die Datei wieder ab.

Nun steht nichts mehr im Wege den UART für unsere Anwendung zu benutzen.

easyident Raspberry Pi Beschreibung.docx     23.02.2015                       Seite 8
Raspberry Pi und easyident
easyident                                  Raspberry Pi              FS Fertigungsservice

easyidentReader.py Software

Für meine Anwendung easyident-Rasperry habe ich eine kleine Leiterplatte
entwickelt. Eine kurze Programmroutine (easyidentReader.py) die ich mit Python3
geschrieben habe, kann vom Internet herunter geladen werden. Speicher sie diese
Datei in ihrem Raspberry Pi im Directory „pi“

Starten sie dann im Raspberry Pi das Programm LXTerminal. Das LXTerminal
Fenster wird geöffnet.
Geben sie nun sudo idle3 ein. (Das Programm idle3 muss als Administrator geöffnet
werden, daher muss idle3 mit den Zusatz sudo geöffnet werden.)

Das Fenster Python Shell wird geöffnet.Wählen sie dann „File“ und „open“ aus.
Öffnen sie den File easyidentReader.py

In einem weiteren Fenster wird dann das Programm easyidentReader.py angezeigt.
Mit der „F5“ Taste können sie das Programm starten.

Diese Software initialisiert den UART mit 19200 Baud und einen Pin vom GPIO-Port
für die Ansteuerung des Relais. Wenn sie einem meiner Leser angeschlossen haben
und einen Transponder an den Leser halten so erfolgt eine Ausgabe auf dem
Monitor.
Transponder nicht berechtigt -> (ID-Nummer) Datum und Uhrzeit.
Damit können sie schon mal die ID-Nummer ihres Transponders sehen.

Im Programm gibt es eine Liste mit dem Namen „Transponder“.
Ersetzen Sie dort die eingegebenen Transponder durch ihre eigenen Transponder
ID-Nummern. (Bitte nur Großbuchstagen verwenden)

Transponder = [„0F006F2E27“,                              # 1. Transponder
              „0F0179688B“,                               # 2. Transponder
              „01098B179C“,                               # 3. Transponder u.s.w.
              ]                                           # Abschluß

Wenn sie jetzt das Programm starten, zieht das Türöffner Relais für die
programmierte Zeit (1,5 Sekunden) an. Ein weiterer Ausbau der Software
easyidentReader.py ist von unserer Seite nicht geplant. Diese Aufgabe überlassen
wir ihrer Fantasie.

Viel Spaß beim Experimentieren.

Josef Rohrmüller
FS-Fertigungsservice
www.easyident.de
Josef.Rohrmueller@FSJR.de

easyident Raspberry Pi Beschreibung.docx     23.02.2015                             Seite 9
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