P R O J E T S T I 2 D S I N C O N T R O L E D ' A C C E S

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1 P R O J E T S T I 2 D S I N C O N T R O L E D ' A C C E S FLORIAN BRUNET Page 1/11

2 SOMMAIRE Projet "Contrôle d'accès" Pages 3 à 5 Pourquoi avoir choisi ce projet? Page 3 Cahier des charges. Page 3 Répartition du travail. Page 4 Dispositif choisi. Pages 4 et 5 Partie traitée : programmation. Pages 5 à 10 Processing. Pages 5, 6, 7, 8 et 9 Arduino. Pages 9 et 10 Ce que m'a apporté ce projet. Page 10 Bibliographie. Page 11 Page 2/11

3 PROJET "CONTROLE D'ACCES" Imaginons un bâtiment ayant des pièces sécurisées. Chaque employé de ce bâtiment possède une clé électronique qui permet de déverrouiller certaines portes du bâtiment. C'est la reproduction (jusqu'au statut de pré prototype) de ce système de sécurité que vise à nous faire réaliser ce projet. POURQUOI AVOIR CHOISI CE PROJET? Me paraissant intéressant et plein de challenge, c'est avec curiosité et excitation que j'ai choisi ce projet-là. Le fait de créer une borne de lecture de cartes électroniques ainsi que son programme et son interface a été la première raison qui a motivé mon choix. CAHIER DES CHARGES Exemple d'interprétation : le client désire sécuriser et contrôler une porte donnant l'accès à une salle importante. Chaque client devra avoir une clef personnelle qui l identifiera formellement. Le cahier des charges de ce projet nous imposait les conditions suivantes : Code personnel de chaque clef (une dizaine, mais pouvant être étendu à plusieurs centaines). Clef robuste, de petite taille, format porte-clés ou carte de crédit et étanche (IP67). Pas de piles dans la clef. Prix à moins de 1 par clef. Électronique non accessible de l extérieur pour éviter tout vandalisme (pas de claviers extérieur). Enregistrement et traçage des utilisations sur un ordinateur type PC distant avec le numéro de la clef et l heure d utilisation. L enregistrement de nouvelles clefs s effectuera sur le point d accès. Commande d une gâche électrique pour autoriser la distribution. Possibilité d autoriser temporairement la commande de la gâche électrique par un clavier intérieur. Pas de câblage entre l ordinateur central et l électronique de commande du système. Page 3/11

4 REPARTITION DU TRAVAIL Eric : recherche des composants, programme du microcontrôleur Arduino Vincent : circuits et montages électriques, estimation des coûts, module sans-fil XBee Florian BRUNET : interface utilisateur (Processing), programme du microcontrôleur Arduino DISPOSITIF CHOISIS Le dispositif qui a retenu notre attention est le module RFID (Radio Frequency IDentification) car il est petit, facile à mettre en place et surtout il est bon marché. Les clés qui fonctionnent avec ce dispositif sont de tailles et de couleurs diverses et peuvent valoir moins d'1 par pièce tout en étant étanches et résistantes. Nous avons également une gâchette électrique (qui peut se représenter comme un système de blocage/déblocage de poignée de porte) qui servira de complément à la représentation donnée en exemple dans le cahier des charges. Page 4/11

5 Pour le microcontrôleur, nous avons fait le choix d'utiliser une carte Arduino Mega. Le système Arduino est un outil pour fabriquer de petits ordinateurs qui peuvent capter et contrôler davantage de choses du monde matériel que votre ordinateur de bureau. C'est une plateforme open-source d'électronique programmée qui est basée sur une simple carte à microcontrôleur. C'est aussi un logiciel qui est un véritable environnement de développement intégré, pour écrire, compiler et transférer le programme vers la carte à microcontrôleur. Nous avons fait le choix d'une Arduino Mega car elle possède plusieurs ports série (à l'inverse de sa petite sœur la Arduino Uno qui n'en possède qu'un seul), ce qui nous servira à faire communiquer plusieurs "modules" intégrés dans notre montage (la liaison sans-fil au PC et le module RFID). Le circuit étant mis en place et testé sur une plaque de test, nous devons aussi faire en sorte de réduire tout le circuit afin de le mettre dans un compartiment le plus petit possible (il est censé rester à l'état pré-prototype, cette étape est facultative). PARTIE TRAITEE : PROGRAMMATION PROCESSING Processing est un langage de programmation open source basé sur le langage JAVA et un environnement de développement complet pour les personnes qui veulent créer des images, des animations et des interactions. Initialement développé pour servir un carnet de croquis de logiciels et d'enseigner les bases de la programmation informatique dans un contexte visuel, Processing a également évolué pour devenir un outil qui est en mesure de générer un travail professionnel fini. Aujourd'hui, il y a des dizaines de milliers d'étudiants, d'artistes, de designers, de chercheurs et amateurs dans le monde qui l'utilisent pour l'apprentissage de la programmation, de prototypage et de production. Page 5/11

6 C'est cet environnement de développement que j'ai utilisé pour créer l'interface de l'utilisateur. Elle se nomme "Code Bleu" et ressemble à ceci : Une petite fenêtre, sobre mais efficace, qui permet d'avoir un aperçu rapide d'un évènement sur le montage électrique (avec les composants précédemment cités). Voici ses fonctions : Ce bouton ferme l'application. L'intérêt de cliquer dessus au lieu de cliquer sur bouton rouge classique de la fenêtre Windows est que ce premier arrête l'application "correctement" et sauvegarde le registre des entrées. Ce bouton sert de raccourci, il indique le chemin du registre des entrées (qui est en fait un simple fichier texte et se nomme "Registre_Code_Bleu.txt"). Il est situé à la racine de la deuxième partition de mon disque dur (D:\Registre_Code_Bleu.txt). Cet espace est réservé à l'affichage du code du badge RFID et de son statut (valide ou inconnu) lorsque ce dernier est passé à proximité de l'antenne (moins de 1cm environ). Ce sont ce code et ce statut qui seront automatiquement inscrits dans le registre des entrées. Ces deux cases donnent l'heure et la date à l'utilisateur. Elles sont aussi automatiquement inscrites dans le registre lors de la détection d'un badge à proximité de l'antenne. Ce petit espace est réservé à l'affichage d'informations lorsque le pointeur de la souris se situe au dessus d'une des 5 zones présentement et précédemment expliquées. Elles sont là pour informer et aider l'utilisateur dans le cas ou il ne saurait pas se servir de cette application. Ce qu'on ne voit pas, c'est simplement lorsque l'application inscrit les badges qui ont été détectés dans le fichier texte qui sert de registre. Elle est légère et plutôt intuitive, ce qui en fait une application de premier choix pour les personnes qui veulent mettre en place un petit système de sécurité basique sans se prendre la tête. Page 6/11

7 Voici un logigramme du programme (interface et microcontrôleur) : DEBUT Affichage de l'interface Un code est reçu NON : ne rien faire OUI : Comparer avec la base de donnée INCONNU : Afficher le code du badge et laisser la gâchette verrouillée VALIDE : Afficher le code du badge et ouvrir la gâchette Enregistrer le badge et son statut dans le fichier de registre FIN Voici quelques captures de l'interface en action : Page 7/11

8 Voici une capture du registre après quelques passages de badges devant l'antenne du montage : Page 8/11

9 LES PROBLEMES NON RESOLUS Affichage des badges valides en vert et des badges invalides en rouge, Ouverture du fichier texte qui sert de registre des entrées à l'aide du bouton. 2 PROGRAMME ARDUINO Le programme créé grâce à l'environnement de développement Arduino permet de contrôler notre carte Arduino Mega. C'est ce programme qui se chargera de faire communiquer le microcontrôleur avec ses modules (récupération de données analogiques ou numériques, contrôle d'appareils électriques / électroniques, etc...). Ce langage est basé sur les langages C/C++. Dans notre cas, il doit faire du traitement de données avec notre module RFID, notre gâchette électrique et nos bouton-poussoir : Le traitement de données avec le module RFID est en fait la comparaison du badge que l'on passe devant l'antenne avec la liste des badges autorisés (dans la mémoire du microcontrôleur) ainsi que le statut (valide ou inconnu) du badge détecté. Le traitement de données avec la gâchette électrique est le fait qu'un badge valide (donc appartenant à notre liste de badges autorisés) soit repéré et active la gâchette électrique. Le traitement de données avec les bouton-poussoir (appelons-les "BP") est un système qui nous permet d'ajouter et/ou de supprimer des badges de la liste d'autorisés. Par exemple, si on appuie sur le BP-1 et qu'en même temps on passe un badge devant l'antenne, il sera ajouté à la liste des autorisés. Si on refait la même manipulation mais avec le BP-2, le badge sera supprimé de la liste des autorisés. Voici un extrait de ce programme (partie qui va remplir la liste contenant les octets du badge détecté) : Page 9/11

10 Voici un autre extrait de ce programme (partie qui va comparer la liste contenant les octets du badge détecté avec les listes de la base de données) : LES PROBLEMES NON RESOLUS Mise en place du module sans-fil (XBee), Ajout et suppression de badges de la base de données "à volonté" (possibilité d'en rajouter ou d'en supprimer en modifiant le programme manuellement). Voilà une photo du montage final (encore en phase de test) : Page 10/11

11 CE QUE M'A APPORTE CE PROJET Peu après avoir lu le cahier des charges, une multitude d'idées se sont développées dans ma tête. Très ambitieux, et peut-être trop naïf, j'ai créé pas moins de 6 interfaces différentes qui étaient trop compliquées et qui sortaient souvent du cahier des charges (fonctions supplémentaires infaisables avec mon niveau et le temps limité). Mais j'ai réussi à trouver le juste milieu en créant Code Bleu, qui se veut être une interface minimaliste et intuitive. Ce projet n'a pas été mené à terme pour causes de manque de temps (nous étions confrontés à des problèmes plus ou moins délicats qui nous ont empêchés de terminer dans les temps). Plutôt orienté programmation qu'électronique, ce projet m'a apporté des bases solides en programmation et une meilleure expérience en travail de groupe. Le fait de travailler en équipe, lui faire confiance et se tenir au courant de tout, de créer un système de A à Z (ou presque) a été une expérience plus que bienfaisante. Si c'était à refaire, je le referais avec plaisir, mais peut-être avec un choix de groupe et une mise au travail plus rapide afin d'être sûr d'avoir une équipe bien soudée et performante. BIBLIOGRAPHIE Voici les ressources que j'ai utilisées tout au long du projet : Ressources informatiques : Programmes d'exemples intégrés dans les environnements de développement Arduino et Processing, Ressources matérielles : Matériel de l'établissement scolaire Professeurs Collègues de classe "Il y a 10 types de personnes dans le monde : celles qui comprennent le binaire, et celles qui ne le comprennent pas." Page 11/11