Přeskočit obsah

Připojení čtečky RFID

RFID/NFC čtečka umožňuje číst kartu, štítek nebo přívěšek bez drátového kontaktu.

V zařízeních podobných iDryer-u to může být užitečné pro identifikaci cívky, výběr profilu materiálu, přístup k servisu nebo experimenty s sledováním spotřeby.

Hlavní chyba: koupíte "RFID modul" a předpokládáte, že jakákoli karta se bude čist z jakékoli vzdálenosti na jakémkoli kontroléru. Ve skutečnosti musíte ověřit frekvenci, typ štítku, rozhraní, napájení, logické úrovně a umístění antény.

Populární moduly

Běžné moduly zahrnují:

  • RC522 / MFRC522;
  • PN532;
  • hotové USB/UART RFID čtečky;
  • NFC moduly s I2C, SPI nebo UART.

Pro jednoduché 3D tiskárny projekty jsou nejběžnější 13.56 MHz moduly a štítky: karty, přívěšky, NTAG/MIFARE kompatibilní štítky.

Co kontrolovat před připojením

Před připojením najděte:

  • frekvenci modulu;
  • podporované typy karet a štítků;
  • rozhraní: SPI, I2C nebo UART;
  • napájecí napětí;
  • logické úrovně;
  • rozpis pinů desky;
  • výběr rozhraní přes jumper nebo pájecích můstek;
  • vzdálenost čtení;
  • požadavky na anténu a umístění.

Pokud je modul hodnocen na 3.3V, nemůžete jej jednoduše připojit na 5V logiku bez kontroly. Některé desky mají napěťové regulátory, ale postrádají úpravu logických úrovní na signálních vodičích.

RC522: typické SPI připojení

Levné moduly RC522 obvykle běží na 3.3V a nejčastěji se připojují přes SPI.

Typické linky:

  • VCC - napájení 3.3V;
  • GND - zem;
  • SCK - SPI signál hodin;
  • MOSI - data z kontroléru na modul;
  • MISO - data z modulu na kontrolér;
  • SDA, SS nebo CS - SPI výběr čipu;
  • RST - reset;
  • IRQ - přerušení, často nepoužívané v jednoduchých projektech.

RFID modul RC522 (MFRC522) pro čtení 13.56 MHz karet

Zdroj: Wikimedia Commons, Giacomo Alessandroni, CC BY-SA 4.0

Názvy pinů se mohou lišit. Například na RC522 pin SDA často znamená SS/CS pro SPI, ne I2C linku SDA. To je běžný zdroj zmatku.

PN532: SPI, I2C nebo UART

PN532 je flexibilnější modul. V závislosti na desce se může jednat:

  • SPI;
  • I2C;
  • UART.

Ale nemůžete se jednoduše připojit na jakékoli piny. Na mnoha PN532 deskách je rozhraní vybráno jumper, DIP přepínače nebo pájecím můstkem.

Před připojením zkontrolujte:

  • které rozhraní je fyzicky vybráno na desce;
  • které piny odpovídají vybranému rozhraní;
  • zda jsou potřebné pull-up rezistory pro I2C;
  • zda je potřeba pull-up nebo reset pin;
  • zda jsou logické úrovně kompatibilní s kontrolérem.

Pokud deska říká "3.3V logika", nepřipojujte jej přímo na 5V GPIO.

Společná zem

Jako ostatní moduly, je potřeba společná zem.

Pokud je RFID modul napájen z jednoho zdroje a kontrolér z druhého, jejich GND musí být připojeny.

Bez společné zemi se SPI/I2C/UART nemusí fungovat nebo funguje nestabilně.

Štítek musí odpovídat čtečce

RFID/NFC není jediný univerzální standard.

Modul může fyzicky číst pouze štítky podporované jeho čipem a knihovnou.

Zkontrolujte:

  • frekvenci štítku;
  • typ karty nebo přívěšku;
  • podporuje modul MIFARE, NTAG, ISO14443A nebo potřebný typ;
  • potřebujete pouze číst UID nebo také číst/psát data;
  • podporuje zvolená knihovna potřebnou operaci.

Pro jednoduchy výběr profilu materiálu stačí často pouze čtení UID štítku a uložení mapování UID -> materiál v firmwaru nebo hostitelu.

Vzdálenost čtení

Vzdálenost čtení pro malé RFID/NFC moduly je obvykle krátká.

Výsledky závisí na:

  • velikosti antény;
  • typu štítku;
  • orientaci štítku;
  • vzdálenosti;
  • plastu v pouzdru;
  • nedalekého kovu;
  • interferenci;
  • výkonu modulu.

Kov blízko antény může výrazně zhoršit čtení. Pokud je čtečka namontována v sušičce, komoře nebo držáku cívky, testujte vzdálenost ve skutečné montáži, ne jen na lavici.

Kde umístit čtečku

Pro cívku s filamentem je nejlepší umístit RFID/NFC čtečku tam, kde uživatel záměrně přináší štítek.

Nenavrhujte logiku za předpokladu, že se štítek bude vždy automaticky číst.

Praktické možnosti:

  • "přineš štítek sem" zóna na pouzdru;
  • umístění blízko držáku cívky;
  • servisní zóna pro přístupovou kartu;
  • oddělený panel s krátkou vzdáleností čtení.

Pokud je štítek na cívce, testujte s různými cívkami, různými orientacemi štítků, různými plasty a blízkostí kovu.

První spuštění

Před integrací:

  1. Připojte modul na lavici.
  2. Spusťte příklad z knihovny pro váš modul.
  3. Ověřte, že se karta nebo štítek čtou stabilně.
  4. Zaznamenejte UID několika štítků.
  5. Zkontrolujte, že nepodporované karty neprolomí logiku.
  6. Namontujte modul v pouzdru a znovu testujte.

V tomto stadiu nebudujte složité systémy profilů hned. Nejdřív dosáhněte stabilního čtení UID.

Příklad logiky zařízení

Pro profil materiálu může být jednoduchá logika:

  1. Uživatel přináší štítek.
  2. Zařízení čte UID.
  3. UID se vyhledá v tabulce.
  4. Pokud je UID známo, je vybrán profil materiálu.
  5. Pokud je UID neznámé, zařízení vyzývá k ručnímu výběru profilu.

RFID by neměl být jedinou metodou řízení. Potřebujete manuální zálohu: profil v menu, tlačítko, obrazovka nebo nastavení rozhraní.

Co kontrolovat po montáži

Ověřte:

  • modul dostává správné napjetí;
  • logické úrovně jsou kompatibilní s kontrolérem;
  • správné rozhraní je vybráno;
  • MOSI, MISO, SCK, CS nejsou pro SPI;
  • SDA, SCL nejsou zaměněny pro I2C;
  • TX a RX jsou správně zkřížené pro UART;
  • existuje společná zem;
  • reset/IRQ jsou připojeny podle požadavků knihovny;
  • štítky správného typu se čtou;
  • vzdálenost čtení je normální v pouzdru;
  • kov a vodiče neblokují anténu;
  • zařízení funguje normálně, pokud se štítek nečte.

Běžné chyby

  • připojení 3.3V RC522 na 5V napájení nebo 5V logiku;
  • zaměňování RC522 SDA s I2C SDA;
  • zapomenutí CS/SS na SPI;
  • prohození MOSI a MISO;
  • výběr jednoho rozhraní na PN532 s jumper, ale zapojení jiného;
  • použití nepodporovaného typu karty;
  • umístění antény přímo vedle kovu;
  • testování vzdálenosti čtení na lavici, ale ne v pouzdru;
  • vytvoření RFID jedinou metodou výběru profilu;
  • uložení důležité logiky pouze v UID bez kontroly chyby čtení.

Klíčové body

  • RFID/NFC modul musí být zvolen pro specifické štítky a rozhraní.
  • RC522 obvykle potřebuje 3.3V a SPI.
  • PN532 se může fungovat přes SPI, I2C nebo UART, ale rozhraní musí být vybráno na desce.
  • Společná zem je vyžadována.
  • Kov blízko antény může výrazně zhoršit čtení.
  • Pro profily materiálu stačí UID štítku, ale potřeba manuální výběr zálohy.
  • Testujte v skutečném pouzdru, ne jen na lavici.

Související čtení