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RFID-Kaffeekasse mit Nextion Display

Technische Beschreibung RFID-Kaffekasse HV1
Technische Beschreibung RFID-Kaffekasse HV1
Technische Beschreibung RFID-Kaffekasse HV2
Technische Beschreibung RFID-Kaffekasse HV2

Der Source Code zu diesem Projekt kann in meinem Web Shop erworben werden.

Key Features

  • Schnelle Erfassung von Kaffeebezugsdaten
  • Verschleißfreie RFID-Erfassung
  • Anmeldung von bis zu 50 Kunden
  • Zwei Administratorkarten
  • Remanente Datenspeicherung im EEProm
  • Administration über WEB-Frontend und touch Display
  • Innovativer Mikrokontroller ESP8266 mit 4 MB Flash
  • Kompakte Bauform und leichte Montage
  • WIFI-Manager, Landing Portal
  • Stand Alone Betrieb über lokalen WIFI-Access Point
  • Integrierter Web-Server
  • Verschlüsselte Daten Backup- und Restore Funktion
  • OTA-Firmware Update

Allgemeines

Führt man jahrelang irgendwelche Kaffeelisten auf Papier und zählt am Monatsende die Striche auf den Listen um die Abrechnung zu machen. Ist man es irgendwann leid und überlegt sich ob das noch Zeitgemäß ist!

So entstand eine Lösung die direkt neben die Kaffeemaschine steht und die jeder Nutzer leicht selbst bedienen kann.

Um die Erfassung so einfach wie möglich zu gestalten wurde ein 2,4″ touch Display der Firma Nextion verwendet. Die Kommunikation erfolgt über eine Soft-Serial Anbindung an einen ESP8266 Mikrokontroller.  Für die Anmeldung der Kaffeetrinker wurde ein Lösung mittels RFID-Transponder realisiert. Die eindeutige UID auf dem Chip stellt sicher, dass jeder Kaffeetrinker eindeutig identifiziert werden kann.

Das Modul kann für die Auswertung und Konfiguration direkt per DHCP mit dem lokale Netzwerk verbunden werden. Hierfür verfügt das Modul über ein Landing Portal, dass nach dem Verbinden mit der Stromversorgung für 30 Sekunden aktiviert wird.
Um eine Verbindung zu diesem Landing Portal herzu stellen, verbindet man sich mit dem  Accesspoint „Kaffeekasse„. Nach der Verbindung öffnet sich automatisch die Konfigurationsseite des Landing Portals.
Alternativ kann das Portal auch manuell über die IP-Adresse 192.168.4.1 im Webbrowser geöffnet werden.

Wurde die SSID und das Kennwort für das lokale WLAN eingetragen, kann nach der Konfiguration die Webseite des Moduls über die per DHCP vergebene IP-Adresse im Netzwerk mit einem Webbrowser aufgerufen werden.

Soll oder darf das Modul nicht mit dem lokalen WLAN verbunden werden. Wird automatisch nach diesen 30 Sekunden ein lokaler Accesspoint „AP-Kaffeekasse at 192.168.4.1“ geöffnet. Wird nun eine Verbindung mit diesem Accesspoint hergestellt, kann die Webseite des Moduls ebenfalls über die IP-Adresse 192.168.4.1 im Webbrowser geöffnet werden.

Damit nicht jeder, der sich mit diesem Accesspoint verbindet, auch auf die Daten des Moduls zugreifen kann. Wurde eine Kennwort Abfrage eingerichtet.

Webinterface

Schaltplan HV1

Schaltplan HV2

 

Versionsverlauf:

Intended:

  • Keine weiteren Anforderungen

Released:

  •  08.05.2024 V2.01
    Verschlüsselung der Backup Dateien auf Basis der ChipID integriert.
  •  22.12.2023 V2.00
    Hardware Verbesserung: Nextion Display auf Hardware Serial umgebaut, Erweiterung  um Soundausgabe bei RFID-Erfassung über Piezo. RFID Empfangsleistung verbessert und akustische Rückmeldung bei Tastendruck am Display.
  •  22.12.2023 V1.00
    Projektbegin Firmware released
    Daten Backup- und Restorefunktion eingebaut, sowie Benutzernamen Eingabefeld und Factory reset Button im Weserver erweitert. WM-Datensatz um Informationen der EEProm Speicherbelegung erweitert. Benutzerdatensätz auf 50 Einträge erweitert. Die SSID des lokalen Access Point kann nun im Webinterface Konifguriert und mit der Eingabe eines Passwords auch versteckt werden.
    Es können bis zu zwei RFID-Masterkarten über das Web Interface eingelesen und gelöscht werden.
    Abfrage für Datensutzerklärung integriert.

USB RFID Lesegerät

Dieser USB-RFID-Leser wurde speziell für den Betrieb mit der auf diesem Blog vorgestellten Software StopWatch entwickelt.

Wird dieser RFID-Reader zusammen mit der StopWatch Software betrieben, können komfortabel alle Teilnehmer einer Veranstaltung über ihren eigenen RFID Chip authentifiziert und angemeldet werden. Wird ein Lesegerät am Start aufgestellt, kann vom Starter selbst eine automatische Starter Auswahl initiieren. Dabei wird der entsprechende Teilnehmer Datensatz automatisch geöffnet und die Teilnehmerdaten am Infobildschirm angezeigt. Auf diese Weiße entfällt die Teilnehmer Suche in der Liste oder über die Filterfunktion und die Bearbeitung wird dadurch vereinfacht und beschleunigt.

Zusätzlich können RFID Chip an die Mitarbeiter der Veranstaltung ausgegebn werden, die eine personalisierten Anmeldung an der StopWatch Software erlauben. Über die definierten Zugriffsrechte der Tags werden automatisch bestimmte Funktionen freigeschaltet bzw. gesperrt.

Die StopWatch Software ist in der Lage eine beliebige Anzahl dieser Lesegeräte zu erkennen und gleichzeitig zu betreiben. Der Reader erscheint nach dem Verbinden mit dem PC nicht als virtueller Comport in der Systemsteuerung. Wenn diese Funktionalität zusätzlich gewünscht wird kann dies auf Anfrage gerne entsprechend angepasst werden.

Technische Details

Mit diesem USB-RFID Lesegerät (Radio Frequency Identification) können Transponder der Familie EM4100 ausgelesen werden. Diese Transponder arbeiten mit einer Trägerfrequenz von 125 Khz und sind für kurze Distanzbereiche bis zu 5 cm geeignet. Das Lesegerät beinhaltet ein serielles RFID-Reader-Modul der Firma Paralax. Die Anbindung an die USB-Schnittstelle erfolgt durch eine weitere Platine, auf der sich ein Schnittstellenwandler FT232RL (Seriell USB Umsetzer) befindet und die Verbindung zur USB-Schnittstelle des PC’s herstellt.

Das Gerät wird direkt über den USB-Port versorgt. Es wird keine zusätzliche externe Stromversorgung benötigt. Beim Anschluss von mehreren USB Geräte an einen USB-Hub, wird der Einsatz eines fremdgespeisten USB-Hub enmpfohlen, um die maximale Grenze von 500 mA nicht zu überschreiten.

Kompatible Tags:

  • 54x85mm Rectangle Tag ISO Card: 6.3cm (2.5″) +/- 10%
  • 50mm Round Tag World Tag 50mm: 6.8cm (2.7″) +/- 10%
  • Blue Eye Key Fob
  • 25mm Disk Tag

Technische Daten:

  • Liest 125 kHz Tags, der Familie EM41000
  • Spannungsversorgung per USB: 4.5 to 5.5 VDC / 110 mA
  • Kommunikation CMD Direct Driver d2xx.dll, 2400 Baud (8N1)
  • Betriebstemperaturbereich: -20 to +55 °C