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Arduino - RFID/NFC

Neste tutorial, vamos aprender a usar RFID/NFC com Arduino. O sistema RFID/NFC tem dois componentes: leitor e tag. Existem dois leitores RFID/NFC populares: o leitor RFID/NFC RC522 e o PN532. Este tutorial foca no leitor RFID/NFC RC522. O leitor RFID/NFC PN532 será apresentado em um próximo tutorial.

O leitor RFID/NFC RC522 (também chamado de Módulo RFID-RC522) pode:

Ler o UID da tag RFID/NFC
Alterar o UID da tag RFID/NFC (somente se o UID da tag for gravável)
Gravar dados na tag RFID/NFC
Ler dados da tag RFID/NFC

Dentre as capacidades acima, para o Arduino, a leitura do UID é a mais utilizada. Este tutorial foca na leitura do UID da tag RFID/NFC. As outras serão apresentadas nos próximos tutoriais

Hardware Necessário

1	×	Arduino Uno R3
1	×	Cabo USB 2.0 tipo A/B (para PC com USB-A)
1	×	Cabo USB 2.0 tipo C/B (para PC com USB-C)
1	×	RFID/NFC RC522 Kit (reader + tags)
1	×	Fios Jumper
1	×	(Recomendado) Shield com Bornes de Parafuso para Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Sensors/Servo Expansion Shield for Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Shield de Protoboard para Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Case para Arduino Uno
1	×	(Recomendado) Placa Base de Prototipagem e Kit de Protoboard para Arduino Uno

Or you can buy the following kits:

1	×	DIYables STEM V3 Starter Kit (Arduino included)
1	×	DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

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Sobre o Módulo RFID-RC522

Pinagem do Módulo RFID-RC522

O RFID-RC522 tem 8 pinos; alguns deles são pinos comuns, e os outros são compartilhados entre três modos de comunicação: SPI, I2C e UART. Apenas um modo de comunicação pode ser usado por vez. Os pinos são:

Pino GND: precisa ser conectado ao GND (0V)
Pino VCC: precisa ser conectado ao VCC (3.3V)
Pino RST: é um pino de reset e desligamento. Quando este pino fica em nível baixo, o desligamento forçado (hard power-down) é ativado. Na borda de subida, o módulo é reiniciado.
Pino IRQ: é um pino de interrupção que pode alertar o microcontrolador quando uma tag RFID se aproxima.
Pino MISO/SCL/TX: funciona como MISO quando a interface SPI está ativada, como SCL quando a interface I2C está ativada e como TX quando a interface UART está ativada.
Pino MOSI: funciona como MOSI quando a interface SPI está ativada.
Pino SCK: funciona como SCK quando a interface SPI está ativada
Pino SS/SDA/RX: funciona como SS quando a interface SPI está ativada, como SDA quando a interface I2C está ativada e como RX quando a interface UART está ativada.

※ Nota:

A ordem dos pinos pode variar de acordo com o fabricante. SEMPRE use as etiquetas impressas no módulo. A imagem acima mostra a pinagem do módulo do fabricante DIYables.
Não conecte o pino VCC ao pino 5V. Isso provavelmente vai destruir o seu módulo.
A biblioteca MFRC522 suporta apenas o modo SPI. Por isso, este tutorial usa apenas a comunicação SPI.

Como o RFID/NFC Funciona

O RFID/NFC tem dois componentes: leitor e tag.

O leitor é composto por um módulo de radiofrequência e uma antena que gera um campo eletromagnético de alta frequência.
A tag normalmente é um dispositivo passivo, que não precisa de fonte de alimentação. A tag contém um microchip que armazena e processa informações, e uma antena para receber e transmitir sinais. A tag é usada para armazenar as informações: UID (ID Único) e dados.

Para ler as informações de uma tag, a tag precisa estar bem próxima do leitor (não é necessária linha de visão direta). O processo de leitura:

O leitor gera um campo eletromagnético que faz os elétrons se moverem pela antena da tag e, em seguida, alimenta o chip.
O chip dentro da tag então responde enviando as informações solicitadas de volta ao leitor na forma de outro sinal de rádio.
O leitor detecta o sinal e transforma o sinal em dados
O Arduino lê os dados do leitor.

Diagrama de Ligação entre o Módulo RFID-RC522 e o Arduino

O Módulo RFID-RC522 foi projetado para operar em nível de 3.3V, enquanto os pinos de saída do Arduino produzem nível de 5V. Então:

Por segurança, é preciso regular a tensão de 5V dos pinos do Arduino para 3.3V antes de conectar ao Módulo RC522
Para simplificar e para fins de teste, é possível conectar os pinos do Arduino diretamente ao Módulo RC522, mas isso pode fazer o Arduino parar de funcionar corretamente em alguns casos.

Este tutorial traz dois diagramas de ligação diferentes para os dois casos:

Diagrama de Ligação entre o RC522 e o Arduino sem regulador de tensão

Diagrama de ligação do Arduino com RFID RC522

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Diagrama de Ligação entre o RC522 e o Arduino com regulador de tensão

Diagrama de ligação do Arduino com RFID RC522 com tensão regulada

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Como mostra o diagrama de ligação acima, um par de resistores de 1kOhM e 2kOhm é usado para regular 5V para 3.3V. Não é necessário ajustar a tensão entre o pino do Arduino e o pino MISO do módulo RC522. No entanto, é necessário regular a tensão entre os pinos do Arduino e os pinos SS, SCK, MOSI e RST do módulo RC522.

Tabela de ligação do Módulo RFID/NFC RC522 e o Arduino

RFID/NFC RC522	Arduino
SS	→ 10
SCK	→ 13
MOSI	→ 11
MISO	→ 12
IRQ(não conectado)
GND	→ GND
RST	→ 5
VCC	→ 3.3V

Código RFID/NFC para Arduino

/* * Este código de Arduino foi desenvolvido por pt.newbiely.com * Este código de Arduino é disponibilizado ao público sem nenhuma restrição. * Para tutoriais completos e diagramas de ligação, visite: * https://pt.newbiely.com/tutorials/arduino/arduino-rfid-nfc */ #include <SPI.h> #include <MFRC522.h> #define SS_PIN 10 #define RST_PIN 5 MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN); void setup() { Serial.begin(9600); SPI.begin(); // init SPI bus rfid.PCD_Init(); // init MFRC522 Serial.println("Tap RFID/NFC Tag on reader"); } void loop() { if (rfid.PICC_IsNewCardPresent()) { // new tag is available if (rfid.PICC_ReadCardSerial()) { // NUID has been readed MFRC522::PICC_Type piccType = rfid.PICC_GetType(rfid.uid.sak); //Serial.print("RFID/NFC Tag Type: "); //Serial.println(rfid.PICC_GetTypeName(piccType)); // print NUID in Serial Monitor in the hex format Serial.print("UID:"); for (int i = 0; i < rfid.uid.size; i++) { Serial.print(rfid.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " "); Serial.print(rfid.uid.uidByte[i], HEX); } Serial.println(); rfid.PICC_HaltA(); // halt PICC rfid.PCD_StopCrypto1(); // stop encryption on PCD } } }

Passos Rápidos

Vá até o ícone Libraries na barra esquerda da Arduino IDE.
Pesquise “MFRC522” e encontre a biblioteca da GithubCommunity
Clique no botão Install para instalar a biblioteca MFRC522.

Copie o código acima e abra-o na Arduino IDE
Clique no botão Upload na Arduino IDE para carregar o código no Arduino
Abra o Serial Monitor
Aproxime várias tags RFID/NFC do módulo RFID-RC522
Veja o UID no Serial Monitor

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

Newbiely.ino

···

8 Serial.println("Hello World!");

Output

Serial Monitor

Message (Enter to send message to 'Arduino Uno' on 'COM15')

New Line

9600 baud

Tap RFID/NFC tag on reader RFID/NFC tag Type: MIFARE 1KB UID: 3A C9 6A CB RFID/NFC tag Type: MIFARE Ultralight or Ultralight C UID: 04 64 34 5A 1E 4E 80

Ln 11, Col 1

Arduino Uno on COM15

Vídeo

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