아두이노 - RFID/NFC | Arduino - RFID/NFC
이 튜토리얼에서는 아두이노와 RFID/NFC를 사용하는 방법을 배울 예정입니다. RFID/NFC 시스템은 리더와 태그 두 가지 구성 요소를 포함합니다. 가장 인기 있는 RFID/NFC 리더에는 RC522와 PN532 RFID/NFC 리더가 있습니다. 이 튜토리얼은 RC522 RFID/NFC 리더에 초점을 맞춥니다. PN532 RFID/NFC 리더는 다가오는 튜토리얼에서 소개될 예정입니다.
RC522 RFID/NFC 리더(또한 RFID-RC522 모듈이라고 불림)는 다음을 할 수 있습니다:
- RFID/NFC 태그의 UID 읽기
- RFID/NFC 태그의 UID 변경하기 (태그가 UID-쓰기 가능한 경우에만)
- RFID/NFC 태그에 데이터 쓰기
- RFID/NFC 태그에서 데이터 읽기
위 기능 중에서 아두이노에 있어서, UID를 읽는 것이 가장 널리 사용됩니다. 이 튜토리얼은 RFID/NFC 태그의 UID를 읽는 데에 중점을 둡니다. 다른 내용은 다음 튜토리얼에서 다룰 예정입니다.
준비물
| 1 | × | Arduino Uno | Amazon | |
| 1 | × | USB 2.0 cable type A/B | 쿠팡 | Amazon | |
| 1 | × | RFID/NFC RC522 Kit (reader + tags) | 쿠팡 | Amazon | |
| 1 | × | RFID Key Fob | 쿠팡 | Amazon | |
| 1 | × | Jumper Wires | Amazon | |
| 1 | × | (Optional) 9V Power Adapter for Arduino | Amazon | |
| 1 | × | (Recommended) Screw Terminal Block Shield for Arduino Uno | 쿠팡 | Amazon | |
| 1 | × | (Optional) Transparent Acrylic Enclosure For Arduino Uno | Amazon |
RFID-RC522 모듈에 관하여
RFID-RC522 모듈 핀배열
RFID-RC522에는 8개의 핀이 있으며, 그 중 일부는 공통 핀이고, 나머지는 SPI, I2C, UART 세 가지 통신 모드 간에 공유됩니다. 한 번에 하나의 통신 모드만 사용할 수 있습니다. 핀은 다음과 같습니다:
- GND 핀: GND(0V)에 연결해야 합니다.
- VCC 핀: VCC(3.3V)에 연결해야 합니다.
- RST 핀: 리셋 및 전원 차단을 위한 핀입니다. 이 핀이 저전압으로 떨어지면 하드 전원 차단이 활성화됩니다. 떠오르는 에지에서 모듈이 리셋됩니다.
- IRQ 핀: RFID 태그가 인근에 있을 때 마이크로컨트롤러에 알릴 수 있는 인터럽트 핀입니다.
- MISO/SCL/TX 핀: SPI 인터페이스가 활성화될 때 MISO로 작동하며, I2C 인터페이스가 활성화될 때 SCL로 작동하고, UART 인터페이스가 활성화될 때 TX로 작동합니다.
- MOSI 핀: SPI 인터페이스가 활성화될 때 MOSI로 작동합니다.
- SCK 핀: SPI 인터페이스가 활성화될 때 SCK로 작동합니다.
- SS/SDA/RX 핀: SPI 인터페이스가 활성화될 때 SS로 작동하고, I2C 인터페이스가 활성화될 때 SDA로 작동하며, UART 인터페이스가 활성화될 때 RX로 작동합니다.
※ NOTE THAT:
- 핀의 순서는 제조업체에 따라 다를 수 있습니다. 항상 모듈에 인쇄된 라벨을 사용하세요. 위의 이미지는 DIYables 제조업체의 모듈 핀배열을 보여줍니다.
- VCC 핀을 5V 핀에 연결하지 마십시오. 이렇게 하면 모듈이 손상될 수 있습니다.
- MFRC522 라이브러리는 SPI 모드만 지원합니다. 따라서, 이 튜토리얼은 SPI 통신만을 사용합니다.
RFID/NFC가 어떻게 작동하는가
RFID/NFC는 두 가지 구성 요소로 이루어져 있습니다: 리더와 태그.
- 리더기는 고주파 전자기장을 생성하는 라디오 주파수 모듈과 안테나로 구성되어 있습니다.
- 태그는 일반적으로 전원이 필요 없는 수동 장치입니다. 태그는 정보를 저장하고 처리하는 마이크로칩과 신호를 수신 및 송신하는 안테나를 포함하고 있습니다. 태그는 UID(고유 ID)와 데이터 등의 정보를 저장하는 데 사용됩니다.
태그에 있는 정보를 읽으려면 태그가 리더기와 가까이 있어야 합니다 (직접 시야가 필요하지 않습니다). 읽기 과정:
- 리더기는 전자가 태그의 안테나를 통해 이동하고 그 결과로 칩에 전력을 공급하는 전자기장을 생성합니다.
- 태그 안에 있는 칩은 요청된 정보를 다른 라디오 신호 형태로 리더기에게 돌려보내는 것으로 응답합니다.
- 리더기는 신호를 감지하고 신호를 데이터로 변환합니다.
- 아두이노는 리더기에서 데이터를 읽습니다.
RFID-RC522 모듈과 아두이노 간의 배선도
RFID-RC522 모듈은 3.3V 수준에서 작동하도록 설계되었으며, Arduino의 출력 핀은 5V 수준을 생성합니다. 그러므로:
- 안전을 위해, RC522 모듈에 연결하기 전에 아두이노 핀의 5V 전압을 3.3V로 조정해야 합니다.
- 간단하고 테스트 목적으로, 아두이노 핀을 직접 RC522 모듈에 연결할 수 있지만, 이렇게 하면 일부 경우에 아두이노가 올바르게 작동하지 않을 수 있습니다.
이 튜토리얼은 두 가지 경우 모두에 대해서 두 가지 다른 배선도를 제공합니다:
RC522와 아두이노 사이의 전압 조절기 없는 배선도
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
전압 조정기가 있는 RC522와 아두이노 사이의 배선도
이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.
위 배선도에서 보여주듯이, 1kOhm과 2kOhm 저항 쌍이 5V를 3.3V로 조절하는 데 사용됩니다. 아두이노 핀과 RC522 모듈의 MISO 핀 사이의 전압을 조정할 필요는 없습니다. 그러나, 아두이노 핀과 RC522 모듈의 SS, SCK, MOSI, RST 핀 사이의 전압을 조절할 필요가 있습니다.
RFID/NFC RC522 모듈과 아두이노의 배선 표
| RFID/NFC RC522 | Arduino |
|---|---|
| SS | → 10 |
| SCK | → 13 |
| MOSI | → 11 |
| MISO | → 12 |
| IRQ(not connected) | |
| GND | → GND |
| RST | → 5 |
| VCC | → 3.3V |
아두이노 RFID/NFC 코드
사용 방법
- Arduino IDE의 왼쪽 바에 있는 Libraries 아이콘으로 이동하세요.
- “MFRC522”를 검색한 다음, GithubCommunity가 만든 라이브러리를 찾으세요.
- MFRC522 라이브러리를 설치하려면 Install 버튼을 클릭하세요.
- 위의 코드를 복사하여 Arduino IDE로 열기
- Arduino IDE에서 Upload 버튼을 클릭하여 코드를 Arduino에 업로드하기
- 시리얼 모니터 열기
- RFID-RC522 모듈에 여러 RFID/NFC 태그를 탭하기
- 시리얼 모니터에서 UID 확인하기
동영상
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.