ماژول کارت خوان RC522 با قابلیت خواندن و نوشتن RFID - RC522 با ارتباط SPI

ماژول کارت خوان RC522

ماژول کارت خوان RFID RC522 یک ماژول کارت‌خوان NFC/RFID با فرکانس 13.56 مگاهرتز است که به راحتی می‌تواند انواع کارت‌های RFID و NFC را تشخیص دهد و اطلاعات موجود در آن‌ها را بخواند.این ماژول از یک الگوریتم تشخیص و ارتباط با کارت‌های RFID و NFC با نام MFRC522 پشتیبانی می‌کند و با اتصال به میکروکنترلرهایی مانند Arduino و ESP8266، به راحتی می‌تواند از آن برای پروژه‌های مختلفی استفاده کرد. از کاربردهای این ماژول می‌توان به پروژه‌های امنیتی و اعتبارسنجی مثل درب بازکن اتوماتیک، سیستم حضور و غیاب و سیستم‌های دسترسی فیزیکی اشاره کرد. همچنین این ماژول در صنایع مختلفی مانند حمل و نقل، پیشرفته‌سازی شهری و هوشمندسازی ساختمان‌ها نیز کاربرد دارد.

مشخصات فنی RFID RC522

•  فرکانس عملیاتی: 13.56 مگاهرتز
•  محدوده فاصله از کارت: تا 3 سانتی‌متر
•  پشتیبانی از کارت‌های RFID: MIFARE 1 S50، MIFARE 1 S70، MIFARE Ultralight، MIFARE Pro و NTAG203
• پشتیبانی از کارت‌های NFC: NTAG213 و NTAG215
•  پشتیبانی از رابط SPI با سرعت بالا
•  دارای یک آنتن کوچک داخلی جهت ارتباط با کارت‌ها
• دارای 8 پین ورودی و خروجی برای ارتباط با میکروکنترلرها
• ولتاژ کاری: 3.3 ولت
•  جریان مصرفی: کمتر از 13 میلی‌آمپر
• ابعاد فیزیکی: 60x40 میلی‌متر

بررسی پایه های RFID RC522

پایه‌های برد RFID RC522 به شرح زیر می‌باشد:

• GND: اتصال به منبع منفی (گراند)
• RST: اتصال به یک پایه دلخواه در آردوینو
• 3.3V: اتصال به منبع تغذیه با ولتاژ 3.3 ولت
• SDA: اتصال به پایه دیجیتال دلخواه در آردوینو
• SCK: اتصال به پایه دیجیتال دلخواه در آردوینو
•  MOSI: اتصال به پایه دیجیتال دلخواه در آردوینو
• MISO: اتصال به پایه دیجیتال دلخواه در آردوینو
• IRQ: اتصال به یک پایه دلخواه در آردوینو

به همراه RFID RC522 چه اقلامی باید خریداری شود؟

برای استفاده از ماژول کارت خوان RFID RC522، علاوه بر خریداری خود ماژول، نیاز به موارد زیر است:

• کارت‌های RFID یا NFC: برای تست و استفاده از ماژول، بهتر است کارت‌های مختلفی از جمله MIFARE 1 S50، MIFARE 1 S70، MIFARE Ultralight و NTAG203 تهیه کنید.
• میکروکنترلر: برای کنترل و مدیریت ماژول، میکروکنترلری مانند آردوینو، رسپبری‌پای و یا دیگر میکروکنترلرهای با پشتیبانی از رابط SPI می‌تواند استفاده شود.
•  کابل‌های ارتباطی: برای اتصال ماژول به میکروکنترلر، نیاز به کابل‌های ارتباطی با رابط SPI است. برای مثال، می‌توانید از کابل‌های Dupont فلت استفاده کنید.
• منبع تغذیه: ماژول کارت خوان RFID با ولتاژ کاری 3.3 ولت کار می‌کند، بنابراین نیاز به منبع تغذیه با این ولتاژ دارید. می‌توانید از منبع تغذیه سوئیچینگ 3.3 ولت استفاده کنید.

با توجه به نیازهای خاص خود، می‌توانید به صورت جداگانه موارد فوق را تهیه کنید.

راه اندازی RFID RC522 با آردوینو 

برای راه‌اندازی ماژول کارت‌خوان RFID RC522 با آردوینو، می‌توانید از کتابخانه MFRC522 استفاده کنید. در ابتدا، باید کتابخانه MFRC522 را بر روی نرم‌افزار آردوینو نصب کنید. برای این کار، می‌توانید به بخش کتابخانه‌های قابل دسترسی در نرم‌افزار آردوینو مراجعه کرده و کتابخانه MFRC522 را جستجو کنید. سپس کتابخانه را نصب کنید.

برای اتصال ماژول کارت‌خوان RFID RC522 به آردوینو، از پایه‌های مربوط به SPI استفاده می‌شود. پایه‌های SDA، SCK، MOSI و MISO به ترتیب به پایه‌های 10، 13، 11 و 12 آردوینو متصل می‌شوند. همچنین، پایه‌های RST و SS به پایه‌های دیجیتال آردوینو متصل می‌شوند. برای خواندن کارت‌های RFID با استفاده از ماژول RC522، باید کد برنامه زیر را در نرم‌افزار آردوینو نوشته و سپس آن را بر روی برد آردوینو بارگذاری کنید.

#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>
#define SS_PIN 10
#define RST_PIN 9
MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN); 
void setup() {
  Serial.begin(9600); 
  SPI.begin(); 
  mfrc522.PCD_Init(); 
  Serial.println("Ready to read RFID card");
}
void loop() {
  if ( ! mfrc522.PICC_IsNewCardPresent()) {
    return;
  }
  if ( ! mfrc522.PICC_ReadCardSerial()) {
    return;
  }
  Serial.print("Card UID:");
  for (byte i = 0; i < mfrc522.uid.size; i++) {
    Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i] < 0x10 ? "0" : "");
    Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX);
  }
  Serial.println();
  delay(1000);
}

راه اندازی RFID RC522 با میکروپایتون و ESP32

برای استفاده از ماژول RFID RC522 با میکروپایتون، می‌توانید از ماژول MFRC522 استفاده کنید که یک رابط برای خواننده RC522 فراهم می‌کند. کد نمونه زیر ID کارت RFID را خوانده و آن را به کنسول چاپ می‌کند.

from machine import Pin, SPI
import mfrc522

# تنظیم اتصالات SPI و خواننده RC522
spi = SPI(1, baudrate=10000000)
sck = Pin(18, Pin.OUT)
mosi = Pin(23, Pin.OUT)
miso = Pin(19, Pin.IN)
rc522_cs = Pin(5, Pin.OUT)
rc522 = mfrc522.MFRC522(spi, rc522_cs)

# حلقه اصلی
while True:
    # جستجو برای کارت
    (stat, tag_type) = rc522.request(rc522.REQIDL)
    if stat == rc522.OK:
        # کارتی یافت شد، UID را بگیرید
        (stat, uid) = rc522.select()
        if stat == rc522.OK:
            # چاپ UID
            print("Card read UID:", uid)

راه اندازی RFID RC522 با میکروپایتون و PICO

جهت راه اندازی RFID RC522 با برد رزبری پای پیکو RP2040 از نرم افزار Thonny IDE استفاده می‌کنیم.

import machine
import mfrc522

# راه اندازی رابط SPI
spi = machine.SPI(0, baudrate=10000000, sck=machine.Pin(2), mosi=machine.Pin(3), miso=machine.Pin(4))

# راه اندازی MFRC522
sda = machine.Pin(5)
rst = machine.Pin(6)
reader = mfrc522.MFRC522(spi, sda, rst)

# حلقه اصلی
while True:
    # اسکن برای کارت‌ها
    (stat, tag_type) = reader.request(reader.REQIDL)

    # در صورت شناسایی کارت
    if stat == reader.OK:
        # دریافت UID کارت
        (stat, raw_uid) = reader.anticoll()

        # در صورت دریافت موفق UID
        if stat == reader.OK:
            # تبدیل UID به رشته
            uid = ''.join([str(x) for x in raw_uid])

            # چاپ UID در کنسول
            print(uid)

            # حالت کارت را متوقف کنید
            reader.select_tag(raw_uid)
            reader.card_auth(reader.AUTHENT1A, 8, [0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF])
            reader.stop_crypto1()