Tenstar робот rfid модуль rc522 как работает. RFID-модуль RC522: принцип работы, характеристики и применение

Что такое RFID-модуль RC522. Как устроен и работает считыватель RFID RC522. Какие основные характеристики имеет модуль RC522. Где применяется технология RFID и модуль RC522.

Что представляет собой RFID-модуль RC522

RFID-модуль RC522 — это устройство для бесконтактного считывания и записи информации на RFID-метки. Он работает на частоте 13,56 МГц и позволяет обмениваться данными с RFID-картами и брелоками на расстоянии до 50 мм.

Основные компоненты модуля RC522:

• Микросхема MFRC522 — высокоинтегрированный чип для работы с RFID-метками
• Кварцевый генератор 27,12 МГц — формирует тактовые импульсы
• Антенна — излучает электромагнитное поле для связи с метками

Модуль RC522 поддерживает работу с популярными RFID-метками стандарта MIFARE Classic 1K, имеющими память 1 КБ. Он может не только считывать, но и записывать информацию на такие метки.

Принцип работы RFID-модуля RC522

Как происходит обмен данными между модулем RC522 и RFID-меткой?

1. Модуль RC522 генерирует электромагнитное поле частотой 13,56 МГц
2. Когда RFID-метка попадает в зону действия поля, в ее антенне индуцируется ток
3. Этот ток активирует микрочип в метке
4. Метка начинает передавать хранящиеся в ней данные
5. Модуль RC522 принимает и декодирует полученную информацию

При необходимости записи новых данных модуль RC522 передает их на метку с помощью модуляции электромагнитного поля. Таким образом осуществляется двусторонний обмен информацией.

Основные характеристики модуля RC522

Какими техническими параметрами обладает RFID-модуль RC522?

• Рабочая частота: 13,56 МГц
• Дальность считывания: до 50 мм
• Напряжение питания: 2,5-3,3 В
• Потребляемый ток: 13-26 мА
• Поддерживаемые интерфейсы: SPI, I2C, UART
• Скорость передачи данных: до 848 кбит/с
• Поддерживаемые типы меток: MIFARE Classic 1K, MIFARE 4K, MIFARE Mini
• Размеры модуля: 40×60 мм

Модуль RC522 отличается низким энергопотреблением и компактными размерами, что делает его удобным для встраивания в различные устройства.

Подключение модуля RC522 к микроконтроллеру

Как правильно подключить RFID-модуль RC522 к Arduino или другому микроконтроллеру?

Модуль RC522 имеет 8 контактов для подключения:

• VCC — питание 3,3 В
• RST — сброс модуля
• GND — земля
• IRQ — прерывание
• MISO — выход данных SPI
• MOSI — вход данных SPI
• SCK — тактирование SPI
• SS — выбор ведомого SPI

Для работы по SPI нужно подключить питание, землю и 4 линии интерфейса SPI к соответствующим выводам микроконтроллера. Вывод RST можно подключить к любому цифровому пину для управления сбросом модуля.

Программирование работы с модулем RC522

Как разработать программу для работы с RFID-модулем RC522 на Arduino?

1. Установите библиотеку MFRC522 для Arduino
2. Подключите необходимые библиотеки в скетче: #include <SPI.h> #include <MFRC522.h>
3. Создайте объект MFRC522: MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN);
4. В функции setup() инициализируйте SPI и модуль: SPI.begin(); rfid.PCD_Init();
5. В цикле loop() проверяйте наличие метки и считывайте данные: if (rfid.PICC_IsNewCardPresent() && rfid.PICC_ReadCardSerial()) { // Считывание данных rfid.PICC_HaltA(); }

Библиотека MFRC522 предоставляет удобные функции для чтения и записи различных блоков памяти RFID-меток.

Области применения RFID-технологии и модуля RC522

Где используется RFID-технология и модули вроде RC522?

• Системы контроля доступа в помещения
• Учет рабочего времени сотрудников
• Складской учет товаров и материалов
• Идентификация животных (чипирование)
• Платежные системы (бесконтактные карты)
• Системы защиты от краж в магазинах
• Библиотечные системы учета книг
• Системы электронных билетов на транспорте

Модуль RC522 часто применяется в любительских и образовательных проектах для знакомства с технологией RFID. Он позволяет легко добавить функции идентификации в различные устройства на базе Arduino и других платформ.

Преимущества и недостатки RFID-модуля RC522

Какие плюсы и минусы есть у модуля RC522 для работы с RFID?

Преимущества:

• Низкая стоимость
• Компактные размеры
• Низкое энергопотребление
• Поддержка популярных меток MIFARE
• Возможность чтения и записи данных
• Наличие готовых библиотек для Arduino

Недостатки:

• Небольшая дальность считывания (до 5 см)
• Работа только с метками 13,56 МГц
• Отсутствие шифрования данных
• Чувствительность к электромагнитным помехам

Несмотря на ограничения, модуль RC522 остается популярным выбором для многих проектов благодаря своей доступности и простоте использования.

Альтернативы модулю RC522

Какие есть альтернативные решения для работы с RFID-метками?

• PN532 — поддерживает NFC, большую дальность считывания
• MFRC630 — работает с более широким спектром меток
• RDM880 — имеет встроенную антенну большего размера
• CR95HF — поддерживает ISO 15693 и другие стандарты

Выбор конкретного модуля зависит от требований проекта — нужной дальности считывания, поддерживаемых типов меток, необходимости работы с NFC и других факторов.

RFID-модуль RC522 представляет собой доступное и функциональное решение для работы с RFID-метками на частоте 13,56 МГц. Он позволяет легко добавить возможности бесконтактной идентификации в различные устройства и системы. Благодаря низкой стоимости и простоте использования, RC522 часто применяется в образовательных и любительских проектах для знакомства с технологией RFID.

Несмотря на ограниченную дальность считывания, модуль RC522 находит широкое применение в системах контроля доступа, учета рабочего времени, складского учета и других областях, где не требуется большой радиус действия. При необходимости работы на больших расстояниях или с более широким спектром RFID-меток следует обратить внимание на альтернативные решения.

Развитие технологии RFID открывает новые возможности для автоматизации процессов идентификации и учета в различных сферах. Модули вроде RC522 делают эту технологию доступной для широкого круга разработчиков, способствуя ее распространению и появлению инновационных применений.

Что такое RFID RC522 Модуль

9 апреля 2022 г. 15 апреля 2022 г. Admin 0 Комментарии Ключевой тег FOB, MFRC522, RC522, RFID Card Tag, RFID RC522 MODULE, Спецификации, Рабочий принцип

Hello Tag! Добро пожаловать в ElectroDuino. Этот блог основан на том, что такое модуль RFID RC522 | Как это работает . Здесь мы обсудим, что такое модуль RFID RC522, обзор оборудования, схему выводов, принцип работы, спецификации/функции и приложения.

Что такое модуль RFID RC522 Что такое модуль RFID RC522

Модуль считывания/записи RFID RC522 (приемопередатчик) основан на высокоинтегрированной ИС считывания/записи MFRC522 от компании NXP. Используется для бесконтактной мультисвязи на частоте 13,56 МГц. RFID означает радиочастотную идентификацию. Этот модуль использует электромагнитные волны на радиочастоте для передачи данных (чтение/запись). Он может считывать/записывать все типы транспондеров (метки карт RFID и метки брелоков), которые имеют память 1 КБ и совместимы с частотой 13,56 МГц. Это низковольтный, недорогой модуль небольшого размера, который поставляется с протоколом SPI, что позволяет ему легко взаимодействовать практически с любым микроконтроллером, таким как ATTiny, Arduino, ESP8266, Raspberry Pi и другими более продвинутыми платами для разработки.

Обзор аппаратного обеспечения

На рынке или в Интернете модуль RC522 RFID поставляется в виде комплекта, который состоит из модуля считывания RFID RC522 (приемопередатчика), бирки для карты RFID, бирки для брелока и 8-контактных штекерных разъемов.

Обзор аппаратного обеспечения модуля считывания RFID RC522

Модуль считывания RFID RC522

Модуль считывания RFID RC522 или приемопередатчик представляет собой устройство чтения/записи, способное считывать/записывать данные с/на транспондер RFID. Он состоит из 3 ключевых компонентов: микросхемы MFRC522, кварцевого генератора 27,12 МГц и антенны.

Модуль считывателя (приемопередатчик)

MFRC522 IC/Chip: Модуль считывания RFID RC522 основан на MFRC522 IC/Chip. Это высокоинтегрированный считыватель RFID-карт IC / Chip, разработанный компанией NXP, он работает на бесконтактной связи 13,56 МГц. Это низкое энергопотребление, низкая стоимость и небольшой размер чипа для чтения и записи. Микросхема MFRC522 поддерживает различные типы RFID-меток, такие как MIFARE 1K, MIFARE 4K, MIFARE Mini и другие стандартные карты и метки на основе протокола ISO/IEC 14443. Кроме того, он поддерживает высокоскоростную бесконтактную связь серии Mifare, скорость дуплексной связи до 424 кбит/с. Микросхема MFRC522 работает на частоте 13,46 МГц с рабочим диапазоном до 50 мм в зависимости от размера и настройки антенны. Микросхема MFRC522 поддерживает последовательную связь SPI, UART и I2C с хостом (микроконтроллером, таким как Arduino).

Кварцевый генератор 27,12 МГц: Кварцевый резонатор 27,12 МГц подключен к контактам OSCIN и OSCOUT микросхемы внутреннего генератора. Тактовый импульс 13,56 МГц, полученный из тактового импульса 27,12 МГц кварцевого генератора 27,12 МГц, разделенного на 2.

Антенна: Катушка NFC встроена в печатную плату модуля. Это антенна, излучающая высокочастотное электромагнитное поле 13,56 МГц. Он поддерживает пассивные компоненты 13,56 МГц.

RFID-метки для карт и брелоков Внутренняя конструкция RFID-карт и брелоков.

Метка карты RFID и брелки (транспондер) являются пассивными устройствами, т.е. не содержат источника питания (батареи). Они состоят из микрочипа и катушки NFC (антенны). Микрочип предназначен для хранения данных, а катушка NFC (антенна) предназначена для передачи данных в модуль считывателя RFID. Модуль считывателя RFID RC522 совместим с метками MIFARE 1K. Эти теги имеют 1 КБ памяти для хранения уникальных данных.

Схема контактов модуля RFID RC522/Конфигурация контактов/Распиновка

 VCC:  Это контакт питания модуля. Модуль работает в диапазоне напряжений от 2,5 до 3,3 вольт. мы можем подключить его к выходному контакту 3,3 В микроконтроллера (Arduino).

 RST: Контакт сброса является входом для сброса и отключения питания модуля. Когда этот контакт переходит в низкий уровень, включается отключение питания, после чего отключаются все внутренние стоки тока, включая генератор, а входные контакты модуля отключаются от внешнего мира.

 GND: Это контакт заземления модуля. нам нужно подключить его к выводу заземления микроконтроллера (Arduino).

IRQ: Это вывод прерывания, который предупреждает микроконтроллер о необходимости пробуждения модуля, когда метка RFID попадает в его диапазон. Это помогает модулю перейти в спящий режим для экономии энергии.

 MISO / SCL / Tx:  Когда интерфейс SPI включен, этот контакт действует как Master-In-Slave-Out, когда интерфейс I2C включен, контакт действует как последовательные часы, а когда интерфейс UART включен, действует как последовательный вывод данных.

MOSI: Это вывод Master Out Slave In для связи SPI

 SCK:  Это вывод Serial Clock. Он принимает тактовые импульсы, предоставляемые мастером шины SPI, то есть микроконтроллером (Arduino).

SS / SDA / RX: Этот контакт действует как последовательный вход (SS) во время связи SPI, SDA во время I2C и Rx во время UART. модуль или приемопередатчик использует электромагнитные волны на радиочастоте для передачи данных. Блок управления и антенная катушка считывающего модуля генерируют высокочастотное электромагнитное поле.

Когда метка RFID или транспондер попадает в диапазон электромагнитного поля (дальность обнаружения) модуля считывателя RFID (приемопередатчика). За счет взаимной индукции в антенной катушке метки создается напряжение, которое работает как источник питания микросхемы.

Теперь метка начинает последовательную передачу данных, и считыватель считывает информацию метки. Этот метод известен как манипулирование нагрузкой.

Спецификация/функции

• Рабочее напряжение: 2,5–3,3 В.
• Рабочий ток: 13 — 26 мА при 3,3 В
• Вспомогательный ток: 10 — 13 мА при 3,3 В
• Ток сна: <80UA
• Пиковой ток: <30ma
• Частота работы: 13,56 МГц
• с ISO 144443A и 13.56MHZ
• с ISO 14443A и IND и IND и IND и IND и IND и IND и IND и IND и IND и IND и IND и IND и IND и IND и IND и IND и IND и IND and Phodation и
• . Карты MIFARE 1K и брелоки.
• Поддерживает более высокую скорость передачи данных ISO/IEC 14443A: до 848 КБд.
• Поддерживает скорость шины SPI: до 10 Мбит/с.
• Поддерживает интерфейс шины I2C: в быстром режиме скорость: до 400 кбод, в высокоскоростном режиме: до 3400 кбод
• Последовательный UART RS232 Скорость: до 1228,8 кбод, уровни напряжения зависят от напряжения питания на выводах.
• Типовой рабочий диапазон: до 50 мм в режиме чтения/записи, зависит от размера и настройки антенны.
• Рабочая температура: от -20 до 80 градусов
• Температура хранения: от -40 до 85 градусов
• Влажность: соответствующая влажность 5%-95%
• Dimension hairsion ： 40 мм × 60 мм

Применение

.

. системы

Системы контроля доступа

Система проверки/идентификации

Системы учета рабочего времени

 Загрузить Чип модуля считывателя RFID MFRC522 Технический паспорт Pdf

Введение в RF Модуль RFID RC522 на базе MFRC522… | Рутху С. Санкет | АВТОНОМНАЯ РОБОТОТЕХНИКА

RFID-модуль RC522 на базе микросхемы MFRC522 от NXP является одним из самых недорогих вариантов RFID. Обычно он поставляется с меткой карты RFID и меткой брелока с памятью 1 КБ. И самое главное, он может написать тег.

Модуль считывателя RFID RC522 предназначен для создания электромагнитного поля частотой 13,56 МГц, которое он использует для связи с метками RFID (метками стандарта ISO 14443A). Считыватель может связываться с микроконтроллером через 4-контактный последовательный периферийный интерфейс (SPI) с максимальной скоростью передачи данных 10 Мбит/с. Он также поддерживает связь по протоколам I2C и UART.

Модуль поставляется с выводом прерывания. Это удобно, потому что вместо того, чтобы постоянно спрашивать модуль RFID: «Есть ли карта в поле зрения? “, модуль предупредит нас, когда метка окажется рядом с ним.

Рабочее напряжение модуля составляет от 2,5 до 3,3 В, но логические выводы рассчитаны на 5 В, поэтому его можно легко подключить к Arduino или любому логическому микроконтроллеру 5 В без использования преобразователя логических уровней.

Модуль RC522 имеет в общей сложности 8 контактов, которые соединяют его с внешним миром. Соединения следующие:

VCC подает питание на модуль. Это может быть от 2,5 до 3,3 вольта. Его можно подключить к выходу 3,3 В от Arduino.

RST — вход для сброса и отключения питания. Когда этот контакт становится низким, включается жесткое отключение питания. Это отключает все внутренние стоки тока, включая осциллятор, а входные контакты отключаются от внешнего мира. По переднему фронту модуль сбрасывается.

GND — это контакт заземления, который необходимо подключить к контакту GND на Arduino.

IRQ — это вывод прерывания, который может оповещать микроконтроллер, когда рядом с ним появляется метка RFID.

MISO / SCL / Tx вывод действует как Master-In-Slave-Out, когда включен интерфейс SPI, действует как последовательные часы, когда включен интерфейс I2C, и действует как вывод последовательных данных, когда включен интерфейс UART.

MOSI (Master Out Slave In) — вход SPI для модуля RC522.

SCK (Serial Clock) принимает тактовые импульсы, предоставляемые мастером шины SPI, т. е. Arduino.

SS / SDA / Rx Контакт действует как ввод сигнала, когда включен интерфейс SPI, действует как последовательный ввод данных, когда включен интерфейс I2C, и действует как ввод последовательных данных, когда включен интерфейс UART. Этот штифт обычно маркируется путем заключения его в квадрат, чтобы его можно было использовать в качестве эталона для идентификации других штифтов.

Чтобы начать подключение Arudino, подключите контакт VCC на модуле к 3,3 В на Arduino, а контакт GND к земле. Вывод RST можно подключить к любому цифровому выводу на Arduino. В данном случае он подключен к цифровому контакту № 5.

Каждая плата Arduino имеет разные контакты SPI, которые должны быть подключены соответствующим образом. Каждая плата Arduino имеет разные контакты SPI, которые должны быть подключены соответствующим образом.

Подключение модуля записи RFID-считывателя RC522 к Arduino UNO

Существует библиотека под названием MFRC522, которая упрощает чтение и запись в RFID-метки. После установки библиотеки откройте подменю «Примеры» и выберите MFRC522 > Эскиз примера DumpInfo.

Этот скетч не будет записывать данные в тег. Он просто сообщает нам, удалось ли ему прочитать тег, и отображает некоторую информацию об этом.

Следует убедиться, что RST_PIN правильно инициализирован.

Теперь скетч загружен и Serial Monitor открыт. При приближении метки к модулю это видно на мониторе.

Отображает всю полезную информацию о теге, включая уникальный идентификатор тега (UID), размер памяти и всю память 1K.

Память тега объемом 1 КБ организована в 16 секторов (от 0 до 15). Каждый сектор далее делится на 4 блока (блоки от 0 до 3). Каждый блок может хранить 16 байт данных (от 0 до 15).

16 секторов x 4 блока x 16 байт данных = 1024 байта = 1 КБ памяти

Вся 1 КБ памяти с секторами, блоками и данными выделена ниже.

3D-представление MIFARE Classic 1K Memory Map Layout

Блок 3 каждого сектора называется трейлером сектора и содержит информацию, называемую битами доступа, для предоставления доступа для чтения и записи к оставшимся блокам в секторе. Это означает, что только нижние 3 блока (блок 0, 1 и 2) каждого сектора фактически доступны для хранения данных. Кроме того, блок 0 сектора 0 известен как блок производителя/данные производителя и содержит данные производителя микросхемы и уникальный идентификатор (UID). Блок производителя выделен красным цветом ниже.

В этом скетче будет показана базовая демонстрация записи пользовательских данных в метку RFID.

Скетч начинается с включения библиотеки MFRC522 и SPI, определения выводов Arduino, к которым подключен RC522, и создания экземпляров объектов считывания MFRC522. Далее необходимо определить блок, в котором мы собираемся хранить данные. Здесь выбран блок 2 сектора 0, поскольку запись в блок «концевой сектор» может сделать блок непригодным для использования. Затем определяется массив из 16 байтов с именем blockcontent[16], который содержит сообщение для записи в блок. Затем необходимо определить массив из 18 байт с именем readbackblock[18]. Это можно использовать для обратного чтения записанного содержимого. Для метода MIFARE_Read в библиотеке MFRC522 требуется буфер размером не менее 18 байтов для хранения 16 байтов блока.

Функция в цикле: сначала выполняется сканирование, чтобы увидеть, есть ли карта в поле зрения, если да, то эта карта выбрана для записи и чтения.