Arduino UNO R4 - RFID/NFC
Neste guia, vamos aprender a usar a tecnologia RFID/NFC com um Arduino UNO R4. O sistema tem duas partes: um leitor e uma tag. Vamos falar de dois tipos de leitores: o RC522 e o PN532. Este guia vai focar no leitor RC551, e vamos abordar o PN532 em outro guia em breve.
O leitor RFID/NFC RC522, também conhecido como Módulo RFID-RC522, pode:
- Verificar o UID da tag RFID/NFC
- Modificar o UID da tag RFID/NFC (só é possível se a tag permitir mudanças de UID)
- Adicionar dados à tag RFID/NFC
- Recuperar dados da tag RFID/NFC
Este tutorial mostra como ler o UID de uma tag RFID/NFC usando o Arduino UNO R4. Esse é um uso comum deste dispositivo. Mais tutoriais sobre outros recursos virão depois.
Hardware Necessário
Or you can buy the following kits:
| 1 | × | DIYables STEM V4 IoT Starter Kit (Arduino included) | |
| 1 | × | DIYables STEM V4B IoT Starter Kit (Arduino included) | |
| 1 | × | DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays) |
Sobre o Módulo RFID-RC522
Pinagem do Módulo RFID-RC522
O RFID-RC522 tem 8 pinos. Alguns pinos são comuns, enquanto outros são usados para três métodos de comunicação diferentes: SPI, I2C e UART. Você pode usar apenas um método de comunicação por vez. Os pinos são:
- Pino GND: conecte ao GND (0 volts).
- Pino VCC: conecte ao VCC (3,3 volts).
- Pino RST: é um pino de reset e desligamento. Se este pino receber um sinal baixo, ele ativa um desligamento forçado. Um sinal de subida reinicia o módulo.
- Pino IRQ: é um pino de interrupção que avisa o microcontrolador quando uma tag RFID está por perto.
- Pino MISO/SCL/TX: funciona como MISO no SPI, SCL no I2C e TX no UART.
- Pino MOSI: funciona como MOSI com o SPI ativado.
- Pino SCK: funciona como SCK com o SPI ativado.
- Pino SS/SDA/RX: funciona como SS no SPI, SDA no I2C e RX no UART.
※ Nota:
- A disposição dos pinos pode ser diferente em cada fabricante. Siga sempre os rótulos do próprio módulo. A imagem fornecida é específica do fabricante DIYables.
- Não conecte o pino VCC ao pino de 5V, pois isso pode danificar o seu módulo.
- A biblioteca MFRC522 funciona somente no modo SPI. Por isso, este guia usa exclusivamente a comunicação SPI.
Como Funciona o RFID/NFC
O RFID/NFC tem duas partes: um leitor e uma tag.
- O leitor inclui um módulo de radiofrequência e uma antena que cria um campo eletromagnético de alta frequência.
- A tag é um dispositivo passivo que não precisa de uma fonte de energia própria. Ela tem um microchip para armazenar e processar informações e uma antena para enviar e receber sinais. A tag guarda informações como o UID (Unique ID) e outros dados.
Para ler as informações de uma tag, ela precisa estar perto do leitor (não é preciso que esteja à vista). O processo de leitura:
- O leitor cria um campo magnético que faz os elétrons fluírem pela antena da tag, o que ativa o chip.
- Em seguida, o chip da tag envia de volta ao leitor as informações necessárias, como um novo sinal de rádio.
- O leitor capta esse sinal e o converte em dados.
- O Arduino UNO R4 processa os dados recebidos do leitor.
Diagrama de Ligação entre o Módulo RFID-RC522 e o Arduino UNO R4
O Módulo RFID-RC522 funciona com alimentação de 3,3V, mas os pinos de saída de um Arduino UNO R4 fornecem 5V.
- Para mais segurança, reduza a tensão de 5V dos pinos do Arduino UNO R4 para 3,3V antes de ligar ao Módulo RC522. Para simplificar e testar, você pode conectar os pinos do Arduino UNO R4 diretamente ao Módulo RC522, mas isso às vezes pode fazer o Arduino UNO R4 não funcionar direito.
Este guia oferece dois diagramas de ligação diferentes, um para cada caso:
- Como Conectar o RC522 e o Arduino UNO R4 sem um Regulador de Tensão
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
- Diagrama de Ligação para Conectar o RC522 ao Arduino UNO R4 com um Regulador de Tensão
This image is created using Fritzing. Click to enlarge image
Veja A melhor forma de alimentar o Arduino Uno R4 e outros componentes.
O diagrama de ligação mostra que um par de resistores, de 1kOhm e 2kOhm, é usado para regular a tensão de 5V para 3,3V. Não é preciso ajustar a tensão entre o pino do Arduino UNO R4 e o pino MISO do módulo RC522. No entanto, você precisa regular a tensão entre os pinos do Arduino UNO R4 e os pinos SS, SCK, MOSI e RST do módulo RC522.
Tabela de ligação do Módulo RFID/NFC RC522 e do Arduino UNO R4
| RFID/NFC RC522 | Arduino UNO R4 |
|---|---|
| SS | → 10 |
| SCK | → 13 |
| MOSI | → 11 |
| MISO | → 12 |
| IRQ(not connected) | |
| GND | → GND |
| RST | → 5 |
| VCC | → 3.3V |
Código RFID/NFC para Arduino UNO R4
Passos Rápidos
Siga estas instruções passo a passo:
- Se esta é a sua primeira vez usando o Arduino Uno R4 WiFi/Minima, consulte o tutorial sobre como configurar o ambiente para o Arduino Uno R4 WiFi/Minima na Arduino IDE.
- Ligue os componentes conforme o diagrama fornecido.
- Conecte a placa Arduino Uno R4 ao seu computador usando um cabo USB.
- Abra a Arduino IDE no seu computador.
- Selecione a placa Arduino Uno R4 correta (por exemplo, Arduino Uno R4 WiFi) e a porta COM.
- Vá até o ícone Libraries no lado esquerdo da Arduino IDE.
- Pesquise por “MFRC522” e localize a biblioteca da GithubCommunity.
- Clique no botão Install para adicionar a biblioteca MFRC522.
- Copie o código e abra-o na Arduino IDE
- Clique no botão Upload na Arduino IDE para enviar o código ao Arduino UNN R4
- Abra o Serial Monitor
- Encoste algumas tags RFID/NFC no módulo RFID-RC522
- Confira o UID exibido no Serial Monitor