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아두이노 우노 R4 - RFID/NFC

이 가이드에서는 Arduino UNO R4와 함께 RFID/NFC 기술을 사용하는 방법을 배우겠습니다. 시스템은 리더기와 태그, 두 부분으로 구성됩니다. 우리는 RC522와 PN532 두 종류의 리더기에 대해 논의할 것입니다. 이 가이드는 RC551 리더기에 초점을 맞출 것이며, PN532는 곧 다른 가이드에서 다룰 예정입니다.

RC522 RFID/NFC 리더기, RFID-RC522 모듈로도 알려져 있으며, 다음과 같은 기능을 수행할 수 있습니다:

RFID/NFC 태그의 UID 확인
RFID/NFC 태그의 UID 수정 (태그가 UID 변경을 허용할 경우에만 가능)
RFID/NFC 태그에 데이터 추가
RFID/NFC 태그에서 데이터 검색

이 튜토리얼은 Arduino UNO R4를 사용하여 RFID/NFC 태그의 UID를 읽는 방법을 보여줍니다. 이것은 이 장치의 일반적인 사용 예입니다. 다른 기능에 대한 추가 튜토리얼은 추후 제공될 예정입니다.

Hardware Preparation

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공개: 이 섹션에서 제공된 링크 중 일부는 제휴 링크입니다. 이 링크를 통해 구매한 경우 추가 비용없이 수수료를 받을 수 있습니다. 지원해 주셔서 감사합니다.

RFID-RC522 모듈에 관하여

RFID-RC522 모듈 핀아웃

RFID-RC522에는 8개의 핀이 포함되어 있습니다. 일부 핀은 공통적으로 사용되며, 다른 핀들은 SPI, I2C, UART의 세 가지 통신 방식 중 하나를 사용합니다. 한 번에 하나의 통신 방식만 사용할 수 있습니다. 핀은 다음과 같습니다:

GND 핀: 이것을 GND(0볼트)에 연결하세요.
VCC 핀: 이것을 VCC(3.3볼트)에 연결하세요.
RST 핀: 이것은 리셋 및 전원 차단 핀입니다. 이 핀에 낮은 신호가 들어오면 강제 전원 차단이 활성화됩니다. 신호가 상승하면 모듈이 리셋됩니다.
IRQ 핀: RFID 태그가 근처에 있을 때 마이크로컨트롤러에 알리는 인터럽트 핀입니다.
MISO/SCL/TX 핀: SPI에서는 MISO, I2C에서는 SCL, UART에서는 TX로 사용됩니다.
MOSI 핀: SPI가 활성화된 상태에서 MOSI로 동작합니다.
SCK 핀: SPI가 활성화된 상태에서 SCK로 동작합니다.
SS/SDA/RX 핀: SPI에서는 SS, I2C에서는 SDA, UART에서는 RX로 사용됩니다.

※ NOTE THAT:

각 제조업체마다 핀 배열이 다를 수 있습니다. 항상 모듈 자체의 라벨을 따르십시오. 제공된 이미지는 DIYables 제조업체에 특정합니다.
모듈이 손상될 수 있으므로 VCC 핀을 5V 핀에 연결하지 마십시오.
MFRC522 라이브러리는 SPI 모드에서만 작동합니다. 따라서 이 가이드는 SPI 통신만을 사용합니다.

RFID/NFC 작동 방식

RFID/NFC는 리더기와 태그, 두 부분으로 구성됩니다.

리더기는 고주파 전자기장을 생성하는 무선 주파수 모듈과 안테나를 포함합니다.
태그는 자체 전원 공급이 필요 없는 수동 장치입니다. 정보 저장 및 처리를 위한 마이크로칩과 신호 송수신을 위한 안테나가 있습니다. 태그는 UID(고유 ID) 및 기타 데이터를 포함한 정보를 담고 있습니다.

태그의 정보를 읽으려면 태그가 리더기 근처에 있어야 합니다 (직접 볼 필요는 없습니다). 읽기 과정:

리더기는 태그의 안테나를 통해 전자가 흐르게 하는 자기장을 생성하여 칩을 활성화합니다.
다음으로, 태그의 칩이 새로운 라디오 신호로 필요한 정보를 리더기에 다시 보냅니다.
리더기는 이 신호를 수신하고 데이터를 변환합니다.
Arduino UNO R4는 리더기로부터 수신한 데이터를 처리합니다.

RFID-RC522 모듈과 Arduino UNO R4 간의 배선도

RFID-RC522 모듈은 3.3V 전원으로 작동하지만, Arduino UNO R4의 출력 핀은 5V 전원을 제공합니다.

안전을 위해 Arduino UNO R4 핀의 전압을 5V에서 3.3V로 낮춘 후 RC522 모듈에 연결하십시오. 간단히 테스트하려면 Arduino UNO R4 핀을 RC522 모듈에 직접 연결할 수 있지만, 이 경우 Arduino UNO R4가 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.

이 가이드는 각 경우에 대해 두 가지 다른 배선도를 제공합니다:

RC522와 Arduino UNO R4를 전압 조정기 없이 연결하는 방법

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

RC522를 Arduino UNO R4에 전압 조절기를 사용하여 연결하기 위한 배선도

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

배선도는 1kOhm 및 2kOhm의 저항기 쌍이 5V에서 3.3V로 전압을 조절하는 데 사용됨을 보여줍니다. Arduino UNO R4 핀과 RC522 모듈의 MISO 핀 사이의 전압은 조절할 필요가 없습니다. 그러나 Arduino UNO R4 핀과 RC522 모듈의 SS, SCK, MOSI 및 RST 핀 사이의 전압은 조절해야 합니다.

RFID/NFC RC522 모듈과 Arduino UNO R4의 배선표

RFID/NFC RC522	Arduino UNO R4
SS	→ 10
SCK	→ 13
MOSI	→ 11
MISO	→ 12
IRQ(not connected)
GND	→ GND
RST	→ 5
VCC	→ 3.3V

아두이노 UNO R4 RFID/NFC 코드

/* * 이 Arduino UNO R4 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 Arduino UNO R4 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-rfid */ #include <SPI.h> #include <MFRC522.h> #define SS_PIN 10 // The Arduino UNO R4 pin connected to the SS pin of RC522 module #define RST_PIN 5 // The Arduino UNO R4 pin connected to the RST pin of RC522 module 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 } } }

Detailed Instructions

다음 지침을 단계별로 따르세요:

Arduino Uno R4 WiFi/Minima를 처음 사용하는 경우, Arduino IDE에서 Arduino Uno R4 WiFi/Minima 환경 설정하기 튜토리얼을 참조하십시오.
제공된 다이어그램에 따라 부품을 연결하십시오.
USB 케이블을 사용하여 Arduino Uno R4 보드를 컴퓨터에 연결하십시오.
컴퓨터에서 Arduino IDE를 실행하십시오.
적절한 Arduino Uno R4 보드(예: Arduino Uno R4 WiFi)와 COM 포트를 선택하십시오.
Arduino IDE의 왼쪽에 있는 Libraries 아이콘으로 이동하십시오.
"MFRC522"를 검색하고 GithubCommunity에서 제공하는 라이브러리를 찾으십시오.
MFRC522 라이브러리를 추가하려면 Install 버튼을 클릭하십시오.

코드를 복사하여 Arduino IDE에서 엽니다
Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 Arduino UNN R4에 업로드합니다
시리얼 모니터를 엽니다
RFID-RC522 모듈에 RFID/NFC 태그를 몇 개 대어 봅니다
시리얼 모니터에 표시된 UID를 확인합니다

COM6

Send

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

Autoscroll Show timestamp

Clear output

9600 baud

Newline

Video Tutorial

비디오 제작은 시간이 많이 걸리는 작업입니다. 비디오 튜토리얼이 학습에 도움이 되었다면, YouTube 채널 을 구독하여 알려 주시기 바랍니다. 비디오에 대한 높은 수요가 있다면, 비디오를 만들기 위해 노력하겠습니다.