Come costruire un segna presenze con Raspberry e Nios4 (prima parte)

 

Costruiamo il circuito del segna presenze con il Raspberry

In questo articolo vedremo come realizzare un segna presenze, utilizzando un Raspberry Zero come base hardware e Nios4 come sistema per la raccolta dei dati.

Si è scelta una scatola impermeabile per permettere l'utilizzo del segna presenze anche all'esterno, inserendo anche una batteria per renderlo ulteriormente indipendente e posizionabile ovunque.

Nell'articolo sarà spiegato come realizzarlo senza batteria, alimentando direttamente il Raspberry con la sua porta Micro-USB per rendere il tutto più semplice.

Nella foto di copertina, si può vedere quello dell'ufficio: fisso a parete e alimentato direttamente.

Componenti

• 1 Raspberry Pi Zero
• 1 RFID-RC522
• 1 LCD IIC/I2C 20x4 o la versione LCD IIC/I2C 20x2

Assemblaggio

Collega il lettore RFID e il visore LCD al Raspberry, come si vede nello schema. 

Nell'esempio con la batteria, ho utilizzato un TP4056 per caricare la batteria e lasciare libere le Micro-USB del Raspberry.

La scatola

Scarica il progetto del segna presenze da GitHub al seguente indirizzo:

https://github.com/davidesbreviglieri/py_attendance_markers_nios4

All'interno della cartella Models, troverai i progetti di stampa 3D per creare la struttura da inserire all'interno di una scatola stagna della Gewis GW44426. La struttura presenta una staffa per il Raspberry Pi 3 e una per il Raspberry Pi Zero.

È presente anche un altro progetto per creare un case completo per il Raspberry Pi Zero.

Naturalmente, l'eventuale scatola e la disposizione dei vari elementi è completamente a tua discrezione.

Installazione software di base

Per utilizzare il tuo Raspberry Pi, avrai bisogno di una scheda Micro-SD.

Per installare il software operativo, segui questa procedura:

https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installing-images/README.md. 

Installa la versione completa di Raspbian. Inserisci la scheda SD nel Raspberry Pi.

Per connetterti al Raspberry, hai bisogno di:

• Monitor collegato con il cavo HDMI
• Mouse e tastiera
• Cavo di alimentazione

Dopo il riavvio, seleziona il Menu → Preferenze → Configurazione Raspberry Pi, quindi seleziona la scheda Interfacce e abilitare: SSH, SPI e I2C.
Per connettersi da remoto, puoi installare VNC o utilizzare direttamente SSH.

Controlliamo se l'hardware funziona

Per prima cosa, controlliamo se il lettore RFID viene letto correttamente.

Scrivi sulla console il seguente comando:

    lsmod | grep spi




Se viene visualizzata la riga spi_bcm2835, il lettore è correttamente collegato ed è pronto per essere utilizzato.

Passa ora al visore LCD che lavora sul protocollo di comunicazione I2C, dando questo comando:

    sudo i2cdetect -y 1

Verrà visualizzata la griglia degli indirizzi. Se è presente un numero all'interno della cella, significa che il visore LCD è correttamente collegato.

Installiamo le librerie di SQLite

Di norma le librerie che utilizzeremo dovrebbero essere già tutte installate su Raspberry, a eccezione di quelle riguardanti la gestione del database.

In questo esempio, utilizzeremo il database SQLite. In caso vuoi usare un'altra fonte dati, occorrerà modificare i sorgenti.

Come buona norma, aggiorna il Raspberry, dando i seguenti comandi:

    sudo apt-get update
    sudo apt-get upgrade 

Dopo l'aggiornamento, procedi all'installazione delle librerie di SQLite:

    sudo apt-get install sqlite3

Fatto questo, siamo pronti per il prossimo articolo, dove caricheremo i programmi in Python per leggere i dati dall'RFID e trasmetterlo a un database cloud di Nios4.