如何利用樹莓派3B實(shí)現(xiàn)智能門禁對講系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

該項(xiàng)目為實(shí)時(shí)系統(tǒng)，僅允許通過授權(quán)/受邀人員，使用人臉識別或NFC卡。

工作步驟：

人臉接近對講機(jī)

看著相機(jī)

系統(tǒng)將臉與授權(quán)人進(jìn)行比較

如果找到對應(yīng)的數(shù)據(jù)，那么門就會打開，允許一個(gè)人可以進(jìn)入

還有另一種通過方式；

持有通行卡的人將其放置到RFID位置，如果在其數(shù)據(jù)庫中找到此卡的代碼，門就會打開

準(zhǔn)備

繼電器連接

將繼電器連接到RPI3。在我的例子中，我使用GPIO12引腳作為數(shù)據(jù)，5v作為電源，你可以選擇任何GND。

您可以使用shell腳本測試中繼，只需創(chuàng)建一個(gè)簡單的sh腳本：

粘貼下面的代碼并運(yùn)行它。

腳本代碼：

相機(jī)連接

連接相機(jī)模塊并在raspi-config中啟用它：

從終端打開工具：raspi-config

選擇Enablecamera并點(diǎn)擊Enter，然后轉(zhuǎn)到，系統(tǒng)Finish將提示您重新啟動。

要測試系統(tǒng)是否已安裝并正常工作，請嘗試以下命令：

LED連接

將您的LED連接到您想要的任何GPIO+GND。在我的例子中，我將GPIO16用于綠色LED，將GPIO26用于紅色。完成后，測試：

為綠色和紅色LED創(chuàng)建2個(gè)簡單的Python腳本，內(nèi)容如下：

綠燈.py

紅色led2.py

接著就可以進(jìn)行測試了。如果LED發(fā)光，則一切正常。

人臉識別腳本

pip3使用（或用于Python2）從pypi安裝此模塊：pip2

例如，在 Documents 中創(chuàng)建目錄“pic”和“unknown”，并在其中放置一些您認(rèn)識的人的面部照片。就我而言，它是（“/home/pi/Documents/pic/”）和（“/home/pi/Documents/unknown/”）。

使用以下代碼創(chuàng)建一個(gè) python 腳本：

import face_recognition
import picamera
import numpy as np
import os
camera = picamera.PiCamera()
camera.resolution = (320, 240)
output = np.empty((240, 320, 3), dtype=np.uint8)
print("Loading known face image(s)")
ep_image = face_recognition.load_image_file("/home/pi/Documents/pic/ep.jpg")
ep_face_encoding = face_recognition.face_encodings(ep_image)[0]
vl_image = face_recognition.load_image_file("/home/pi/Documents/pic/vl.jpg")
vl_face_encoding = face_recognition.face_encodings(vl_image)[0]
face_locations = []
face_encodings = []
while True:
print("Capturing image.")
camera.capture(output, format="rgb")
face_locations = face_recognition.face_locations(output)
print("Found {} faces in image.".format(len(face_locations)))
face_encodings = face_recognition.face_encodings(output, face_locations)
for face_encoding in face_encodings:
match = face_recognition.compare_faces([ep_face_encoding,vl_face_encoding], face_encoding)
name = ""
os.system("python /home/pi/led2.py &")
import time
date_string = time.strftime("%Y-%m-%d-%H:%M:%S")
camera.capture("/home/pi/Documents/unknown/image-" + date_string + ".jpg")

測試

RFID連接

引腳：

我們需要這個(gè)以將我們的RFID模塊連接到RaspberryPi1。

ready：

read.py ：當(dāng)腳本找到授權(quán)卡時(shí)，它在遠(yuǎn)程 RPI 3 上打開用戶圖片（運(yùn)行 LED 腳本），然后開門。

import MFRC522
import signal
import os
continue_reading = True
MIFAREReader = MFRC522.MFRC522()
cardA = [46,44,187,26,163]
cardB = [176,203,130,124,133]
cardC = [20,38,121,207,132]
def end_read(signal, frame):
global continue_reading
continue_reading = False
print "Ctrl+C captured, ending read."
MIFAREReader.GPIO_CLEEN()
signal.signal(signal.SIGINT, end_read)
while continue_reading:
(status,TagType) = MIFAREReader.MFRC522_Request(MIFAREReader.PICC_REQIDL)
if status == MIFAREReader.MI_OK:
print "Card detected"
(status,backData) = MIFAREReader.MFRC522_Anticoll()
if status == MIFAREReader.MI_OK:
print "Card read UID: "+str(backData[0])+","+str(backData[1])+","+str(backData[2])+","+str(backData[3])+","+str(backData[4])
if backData == cardA:
print "Evghenii"
os.system("sshpass -p *password* ssh root@10.0.0.60 fbi -T 1 -d /dev/fb1 -noverbose /home/pi/Documents/pic/ep.jpg")
os.system("sshpass -p *password* ssh root@10.0.0.60 /home/pi/Documents/open.sh 2>/dev/null")
# os.system("sshpass -p *password* ssh root@10.0.0.60 sleep 2")
os.system("sshpass -p *password* ssh root@10.0.0.60 killall fbi")
elif backData == cardB:
print "Vlad"
os.system("sshpass -p *password* ssh root@10.0.0.60 fbi -T 1 -d /dev/fb1 -noverbose /home/pi/Documents/pic/vl.jpg")
os.system("sshpass -p *password* ssh root@10.0.0.60 /home/pi/Documents/open.sh 2>/dev/null")
# os.system("sshpass -p *password* ssh root@10.0.0.60 sleep 2")
os.system("sshpass -p *password* ssh root@10.0.0.60 killall fbi")
elif backData == cardC:
print "is Card C"
else:
print "wrong Card"
os.system("sshpass -p *password* ssh root@10.0.0.60 /home/pi/led2.py 2>/dev/null")

• 使用這個(gè)例子：

按鈕 + 通訊
#!/usr/bin/python
import RPi.GPIO as GPIO
from subprocess import call
from datetime import datetime
import time
import os
shutdownPin = 29
shutdownMinSeconds = 5
# button debounce time in seconds
debounceSeconds = 0.01
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(shutdownPin, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
buttonPressedTime = None
def buttonStateChanged(pin):
global buttonPressedTime
if not (GPIO.input(pin)):
# button is down
if buttonPressedTime is None:
buttonPressedTime = datetime.now()
else:
# button is up
if buttonPressedTime is not None:
elapsed = (datetime.now() - buttonPressedTime).total_seconds()
buttonPressedTime = None
if elapsed >= shutdownMinSeconds:
call(['shutdown', '-r', 'now'], shell=True)
elif elapsed >= debounceSeconds:
os.system("bash /home/pi/timed.sh")
# subscribe to button presses
GPIO.add_event_detect(shutdownPin, GPIO.BOTH, callback=buttonStateChanged)
while True:
# sleep to reduce unnecessary CPU usage
time.sleep(5)

功能.sh

#!/bin/bash
sshpass -p password ssh epogonii@ipadress -p1337 notify-send -i /usr/share/icons/gnome/32x32/actions/ring2.png Smart-Intercom Guest_at_the_door
DISPLAY=:0.0 XAUTHORITY=/home/pi/.Xauthority /usr/bin/feh --hide-pointer -x -q -D 5 -B black -F /home/pi/doorway.png &
sh /home/pi/Documents/open.sh > log.out 2> /dev/null
DISPLAY=:0.0 XAUTHORITY=/home/pi/.Xauthority xdotool key "x"
sh /home/pi/tgphoto.sh FaceRec /var/www/html/last.jpg > log.out 2> /dev/null

此處為智能對講增加了按鈕。它會將您的最后一張照片發(fā)送給通訊機(jī)器人，并向Ubuntu桌面PC發(fā)送通知。

為按鈕添加計(jì)時(shí)

為了通過按鈕在特定時(shí)間禁用入口，我制作了以下bash腳本：

action.sh-早上7點(diǎn)到晚上19??點(diǎn)開門

error.sh-在晚上19??點(diǎn)到早上7點(diǎn)之間停止使用，顯示限制圖像error.sh腳本