Cách sử dụng mô-đun RFID-RC522 với Arduino: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Trong phần Có thể hướng dẫn này, tôi sẽ hướng dẫn về nguyên tắc hoạt động cơ bản của mô-đun RFID cùng với các thẻ và chip của nó. Tôi cũng sẽ cung cấp một ví dụ ngắn gọn về một dự án mà tôi đã thực hiện bằng cách sử dụng mô-đun RFID này với đèn LED RGB. Như thường lệ với các Tài liệu hướng dẫn của tôi, tôi sẽ trình bày tổng quan ngắn gọn trong vài bước đầu tiên và sẽ để lại lời giải thích chi tiết, toàn diện trong bước cuối cùng cho những ai quan tâm.

Quân nhu:

Mô-đun RFID RC522 + thẻ và thẻ nhận dạng -

LED RGB + ba điện trở 220 ohm

Bước 1: Kết nối phần cứng

Trong dự án này, tôi đã sử dụng Arduino Mega, nhưng bạn có thể sử dụng bất kỳ vi điều khiển nào bạn muốn vì đây là một dự án tương đối ít tài nguyên, điều duy nhất sẽ khác là các kết nối chân cho SCK, SDA, MOSI, MISO và RST vì chúng khác nhau trên mọi bảng. Nếu bạn không sử dụng Mega, hãy tham khảo phần đầu của tập lệnh này mà chúng tôi sẽ sử dụng ngay sau đây:

RFID:

SDA (trắng) - 53

SCK (cam) - 52

MOSI (vàng) - 51

MISO (xanh lục) - 50

RST (xanh lam) - 5

3,3 v - 3,3 v

GND - GND

(Lưu ý: Mặc dù người đọc yêu cầu nghiêm ngặt 3,3V, nhưng các chân có khả năng chịu được 5V, cho phép chúng tôi có thể sử dụng mô-đun này với Arduinos và các bộ vi điều khiển 5V DIO khác)

LED RGB:

Cathode đỏ (tím) - 8

GND - GND

Cathode xanh lục (xanh lục) - 9

Cathode xanh lam (xanh lam) - 10

Bước 2: Phần mềm

Bây giờ vào phần mềm.

Đầu tiên, chúng ta cần cài đặt thư viện MFRC522 để có thể lấy, ghi và xử lý dữ liệu RFID. Liên kết github là: https://github.com/miguelbalboa/rfid, nhưng bạn cũng có thể cài đặt nó thông qua trình quản lý thư viện trong Arduino IDE hoặc trên PlatformIO. Trước khi chúng tôi có thể tạo chương trình tùy chỉnh của riêng mình để đối phó và xử lý dữ liệu RFID, trước tiên chúng tôi cần lấy UID thực tế cho thẻ và thẻ của chúng tôi. Để làm được điều đó, chúng tôi cần tải lên bản phác thảo này:

(Arduino IDE: ví dụ> MFRC522> DumpInfo)

(PlatformIO: PIO Home> thư viện> đã cài đặt> MFRC522> ví dụ> DumpInfo)

Những gì bản phác thảo này thực hiện về cơ bản là trích xuất tất cả thông tin có trong thẻ, bao gồm cả UID ở dạng thập lục phân. Ví dụ: UID của thẻ của tôi là 0x72 0x7D 0xF5 0x1D (xem hình). Phần còn lại của cấu trúc dữ liệu được in ra là thông tin có trong thẻ mà chúng ta có thể đọc hoặc ghi vào. Tôi sẽ đi sâu hơn trong phần cuối cùng.

Bước 3: Phần mềm (2)

Như thường lệ với Các tài liệu hướng dẫn của tôi, tôi sẽ giải thích phần mềm theo từng dòng chú thích để mỗi phần của mã có thể được giải thích liên quan đến chức năng của nó trong phần còn lại của tập lệnh, nhưng về cơ bản, điều nó làm là xác định thẻ đang đọc và cấp hoặc từ chối quyền truy cập. Nó cũng tiết lộ một thông điệp bí mật nếu thẻ đúng được quét hai lần.

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

Bước 4: RFID; Giải thích

Trong đầu đọc, có một mô-đun tần số vô tuyến và một ăng-ten tạo ra trường điện từ. Mặt khác, thẻ chứa một con chip có thể lưu trữ thông tin và cho phép chúng tôi thay đổi nó bằng cách ghi vào một trong nhiều khối của nó, tôi sẽ đi vào chi tiết hơn trong phần tiếp theo vì nó nằm trong cấu trúc dữ liệu của RFID.

Nguyên tắc hoạt động của giao tiếp RFID khá đơn giản. Ăng-ten của đầu đọc (trong trường hợp của chúng tôi, ăng-ten trên RC522 là cấu trúc giống như cuộn dây được nhúng trên mặt) sẽ gửi ra sóng vô tuyến, do đó sẽ cung cấp năng lượng cho cuộn dây trong thẻ / thẻ (trong phạm vi gần) và điều đó điện năng chuyển đổi sẽ được sử dụng bởi bộ phát đáp (thiết bị thu và phát tín hiệu tần số vô tuyến) trong thẻ để gửi lại thông tin được lưu trữ trong thẻ dưới dạng nhiều sóng vô tuyến hơn. Điều này được gọi là tán xạ ngược. Trong phần tiếp theo, tôi sẽ thảo luận về cấu trúc dữ liệu cụ thể được thẻ / thẻ sử dụng để lưu trữ thông tin mà chúng ta có thể đọc hoặc ghi.

Bước 5: RFID; Giải thích (2)

Nếu bạn nhìn vào đầu đầu ra của tập lệnh của chúng tôi đã tải lên trước đó, bạn sẽ nhận thấy rằng loại thẻ là PICC 1 KB, có nghĩa là nó có 1 KB bộ nhớ. Bộ nhớ này được cấp phát thành một cấu trúc dữ liệu bao gồm 16 cung mang 4 khối, mỗi khối mang 16 byte dữ liệu (16 x 4 x 16 = 1024 = 1 KB). Khối cuối cùng trong mỗi sector (AKA Sector Trailer) sẽ được dành riêng để cấp quyền truy cập đọc / ghi cho phần còn lại của sector, có nghĩa là chúng ta chỉ có 3 khối đầu tiên để làm việc về lưu trữ và đọc dữ liệu.

(Lưu ý: khối đầu tiên của sector 0 được gọi là Khối nhà sản xuất và chứa thông tin quan trọng như dữ liệu nhà sản xuất; việc thay đổi khối này có thể khóa hoàn toàn thẻ của bạn, vì vậy hãy cẩn thận khi cố gắng ghi dữ liệu vào nó)

Vui vẻ mày mò.