Ako používať modul RFID-RC522 s Arduino: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

V tomto návode vám predstavím základný princíp činnosti modulu RFID spojený s jeho značkami a čipmi. Poskytnem tiež stručný príklad projektu, ktorý som urobil pomocou tohto modulu RFID s RGB LED. Ako to už pri mojich pokynoch býva, v prvých krokoch poskytnem stručný prehľad a pre záujemcov ponechám v poslednom kroku komplexné podrobné vysvetlenie.

Zásoby:

RF5 modul RC522 + identifikačný štítok a karta-https://www.amazon.com/SunFounder-Mifare-Reader-Ar…

RGB LED + tri 220 ohmové odpory

Krok 1: Pripojenie hardvéru

V tomto projekte som použil Arduino Mega, ale môžete použiť ľubovoľný mikrokontrolér, ktorý by ste chceli, pretože ide o projekt s relatívne nízkymi zdrojmi, jediné, čo by sa líšilo, je pinové pripojenie pre SCK, SDA, MOSI, MISO a RST, pretože sú na každej doske odlišní. Ak Mega nepoužívate, pozrite sa na začiatok tohto skriptu, ktorý čoskoro použijeme:

RFID:

SDA (biely) - 53

SCK (oranžová) - 52

MOSI (žltý) - 51

MISO (zelená) - 50

RST (modrá) - 5

3,3v - 3,3v

GND - GND

(Poznámka: Aj keď čítačka striktne vyžaduje 3,3 V, piny sú tolerantné voči 5 V, čo nám umožňuje používať tento modul s mikrokontrolérmi Arduinos a inými 5 V DIO)

RGB LED:

Červená katóda (fialová) - 8

GND - GND

Zelená katóda (zelená) - 9

Modrá katóda (modrá) - 10

Krok 2: Softvér

Teraz k softvéru.

Najprv musíme nainštalovať knižnicu MFRC522, aby sme mohli získavať, zapisovať a spracovávať údaje RFID. Odkaz na github je: https://github.com/miguelbalboa/rfid, ale môžete ho nainštalovať aj prostredníctvom správcu knižníc v Arduino IDE alebo na PlatformIO. Predtým, ako budeme môcť vytvoriť vlastný, vlastný program na spracovanie a spracovanie údajov RFID, musíme najskôr získať skutočné UID pre našu kartu a značku. Na to potrebujeme nahrať tento náčrt:

(Arduino IDE: príklady> MFRC522> DumpInfo)

(PlatformIO: PIO Home> knižnice> nainštalované> MFRC522> príklady> DumpInfo)

Tento náčrt v podstate extrahuje všetky informácie nachádzajúce sa na karte vrátane UID v hexadecimálnej forme. Napríklad UID mojej karty je 0x72 0x7D 0xF5 0x1D (pozri obrázok). Zvyšok vytlačenej dátovej štruktúry sú informácie prítomné na karte, na ktoré môžeme čítať alebo na ne písať. V poslednej časti pôjdem viac do hĺbky.

Krok 3: Softvér (2)

Ako je už pri mojich Instructables zvykom, softvér vysvetlím v komentároch po riadkoch tak, aby každú časť kódu bolo možné vysvetliť vo vzťahu k jeho funkcii vo zvyšku skriptu, v podstate však ide o identifikáciu karty, ktorá je prečítať a buď udelí alebo odmietne prístup. Tiež odhalí tajnú správu, ak je správna karta naskenovaná dvakrát.

github.com/belsh/RFID_MEGA/blob/master/mfr….

Krok 4: RFID; Vysvetlené

V čítačke je rádiofrekvenčný modul a anténa, ktorá generuje elektromagnetické pole. Na druhej strane karta obsahuje čip, ktorý môže ukladať informácie a umožňuje nám ich zmeniť zápisom do jedného z mnohých blokov, ktorým sa podrobnejšie budem venovať v nasledujúcej časti, pretože spadá pod dátovú štruktúru RFID.

Princíp činnosti komunikácie RFID je pomerne jednoduchý. Anténa čítačky (v našom prípade je anténa na RC522 vloženou štruktúrou podobnou cievke na tvári), ktorá bude vysielať rádiové vlny, ktoré naopak napájajú cievku v karte/značke (v tesnej blízkosti) a že konvertovanú elektrickú energiu použije transpondér (zariadenie, ktoré prijíma a vysiela vysokofrekvenčné signály) na karte na odosielanie informácií, ktoré sú na nej uložené, vo forme ďalších rádiových vĺn. Toto je známe ako spätný rozptyl. V ďalšej časti budem diskutovať o konkrétnej dátovej štruktúre používanej kartou/štítkom na ukladanie informácií, ktoré môžeme buď čítať, alebo do nich zapisovať.

Krok 5: RFID; Vysvetlené (2)

Keď sa pozriete na vrchol výstupu nášho skriptu nahraného skôr, všimnete si, že typ karty je PICC 1 kB, čo znamená, že má 1 KB pamäte. Táto pamäť je alokovaná do dátovej štruktúry zloženej zo 16 sektorov, ktoré nesú 4 bloky, z ktorých každý nesie 16 bajtov dát (16 x 4 x 16 = 1024 = 1 KB). Posledný blok v každom sektore (AKA Sector Trailer) bude vyhradený na udelenie prístupu na čítanie / zápis do zvyšku sektora, čo znamená, že máme len prvé 3 bloky, s ktorými môžeme pracovať, pokiaľ ide o ukladanie a čítanie údajov.

(Poznámka: prvý blok sektora 0 je známy ako blok výrobcov a obsahuje dôležité informácie, ako sú údaje o výrobcovi; zmena tohto bloku by mohla vašu kartu úplne uzamknúť, preto buďte opatrní pri pokuse o zapísanie údajov do nej)

Veselé šťukanie.