В этой статье расскажу о технологии RFID и приведу пример подключения RFID-модуль RC522 к Arduino.
Технические параметры
►Основная микросхема микросхеме: RC522;
►Напряжение питания: 3,3 В;
►Потребляемый ток: 13 – 26 мA;
►Рабочая частота: 13,56 MГц;
►Поддерживаемые типы карт: Mifare1 s50, Mifare1 s70 , MIFARE Ultralight, Mifare Pro, MIFARE DESFire;
►Дальность считывания: 0 ~ 60 мм;
►Интерфейс: SPI, максимальная скорость передачи 10 МБит/с;
►Рабочая температура: от -20 до 80 °C;
►Размер модуля: 40 х 60 мм;
►Вес комплекта: 22 г.
Как работает RFID?
Полное название RFID (Radio Frequency IDentification) — радиочастотная идентификация, широко используемая во многих отраслях, для отслеживания персонала, контроля доступа, управления цепочками поставок, отслеживания библиотечных книг, системы начисления бонусов и других задач.
Система RFID состоит из двух основных компонентов: транспондера (метки) прикрепленного на объекте и устройства считывания карт (приемопередатчик).
Устройство считывания RFID-карт включает в себя радиочастотный модуль, блок управления и антенную катушку, которая генерирует высокочастотное электромагнитное поле. С другой стороны, метка обычно представляет собой пассивный элемент, состоящий только из антенны и микросхемы. Поэтому, когда метка (карта или брелок) находится близко к электромагнитному полю устройства считывания карт (приемопередатчик). В его антенне образуется индукционное напряжение, которое используется в качестве источника питания микросхемы.
Обзор модуля RC522, RFID
Модуль RFID RC522 основан на микросхеме MFRC522 от NXP. Поставляется с двумя метками, RFID-картой и брелком с объемом памяти 1 КБ.
Модуль RFID RC522 создает электромагнитное поля с частотой 13,56 МГц, которое используется для связи с RFID метками (стандартные метки ISO 14443A). Для взаимодействия с контроллерами, модуль использует 4-х контактный интерфейс SPI. Так же, модуль поддерживает протоколы связи I2C и UART.
Дополнительно, выведен контакт прерывания IRQ, которой позволяет опрашивать модуль только тога, когда приложили карту.
Назначение контактов:
► VCC — Вывод питание модуля, от 2,5 до 3,3 вольт.
► RST — Вывод сброса и отключения питания. При установки вывода в низкое состояние, модуль отключается.
► GND — Вывод заземления.
► IRQ — Вывод прерывания.
► MISO / SCL / Tx — Вывод интерфейс SPI, I2S и UART включен.
► MOSI (Master Out Slave In) — Вход SPI.
► SCK — Вывод тактовых импульсов.
► SDA / SS / Rx — Вывод интерфейс SPI, I2S и UART включен.
Напряжение питание модуля:
Рабочее напряжение модуля составляет от 2,5 до 3,3 В , но логические выводы могут работать от 5 В , поэтому мы можем напрямую подключать его к Arduino или любому 5 В логическому микроконтроллеру без использования какого-либо преобразователя логического уровня.
Подключение модуля RC522 RFID к Arduino UNO
Необходимые детали:
► Arduino UNO R3 x 1 шт.
► Считыватель RFID, RC522, 13.56MHz x 1 шт.
► Кабель USB 2.0 A-B x 1 шт.
► Провода DuPont M-F, 20 см x 1 шт.
Подключение:
В этом примере покажу как подключить модуль RC522 к Arduino UNO и считаем данные с карты и брелка.
Для начала подключим питание, вывод VCC на модуле RC522 к 3,3 В на Arduino UNO, а выводу GND — к земле. Вывод RST можно подключить к любому выводу Arduino, в примере используем вывод 5. Вывод IRQ не подключен, поскольку библиотека Arduino, которую мы собираемся использовать, не поддерживает его.
Теперь осталось подключить интерфейсный SPI. Для плат Arduino UNO и Nano, эти контакты являются цифровыми 13 (SCK), 12 (MISO), 11 (MOSI) и 10 (SS).
Таблица подключений
Установка библиотеки:
Для работы с RFID модулем RC522 нам понадобится библиотека MFRC522, которая упрощает чтение и запись в RFID матки. «Скетч» -> «Подключить библиотеку» и нажимает «Управлять библиотеками…»
Откроется новое окно «Менеджер библиотек», в окне поиска вводим «MFRC522» и устанавливаем библиотеку.
Программа:
Данный скетч просто считывает уникальный UID карты и отображает его в «Мониторинге порта«.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 |
#include <SPI.h> // Подключаем библиотеку SPI #include <MFRC522.h> // Подключаем библиотеку MFRC522 const int RST_PIN = 5; // Вывод RST const int SS_PIN = 10; // Вывод SDA (SS) MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN); // Создаём объект MFRC522 void setup() { Serial.begin(9600); // Инициализация последовательного порта SPI.begin(); // Инициализация SPI mfrc522.PCD_Init(); // Инициализация считывателя RC522 } void loop() { if (!mfrc522.PICC_IsNewCardPresent()) // Ожидание прикладывания RFID-метки { return; // Выход, если не приложена новая карта } if (!mfrc522.PICC_ReadCardSerial()) // Считываем данные { return; // Выход, если невозможно считать серийный номер } Serial.print("Cart UID: "); // Отправка данных в мониторинг порта for (byte i = 0; i < mfrc522.uid.size; i++) { Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX); } delay(500); // Пауза Serial.println(); // Новая строка } |
После успешной загрузки скетча откройте «Мониторинг порта» и приложите карту.
Как видите, отобразился идентификатор UID карты.
Модуль так же может записывать данные на карты RFID, как это делать опишу в следующих статьях.
Ссылки
Библиотека MFRC522 v.1.4.6
Купить на Aliexpress
Контроллер Arduino UNO R3 на CH340G Контроллер Arduino UNO R3 на Atmega16U2 Комплект проводов DuPont, 2,54 мм, 20 см Считыватель RFID, RC522, 13.56MHz
Купить в Самаре и области
Контроллер Arduino UNO R3 Комплект проводов DuPont, 2,54 мм, 20 см Считыватель RFID, RC522, 13.56MHz
Было бы здорово, для чайников, добавить фрагмент программы, который управлял бы исполнительным устройством. (выводил сигнал на определённый Пин)
Спасибо