SENSORS/ACTUATORS

ESP32 C3 Super Mini RFID

이 튜토리얼에서는 ESP32 C3 Super Mini와 RC522 RFID/NFC 리더를 사용하여 RFID/NFC 태그의 정보를 읽는 방법을 보여줍니다. RC522 모듈은 3.3V 장치이므로 ESP32 C3 Super Mini와 완벽하게 어울립니다.

이 튜토리얼에서 배울 내용:

RFID-RC522 모듈이 무엇이며 어떻게 태그를 읽는지.
RFID-RC522 모듈의 각 핀이 하는 일.
SPI를 통해 RC522 모듈을 ESP32 C3 Super Mini에 배선하는 방법.
Arduino IDE에 MFRC522 라이브러리를 설치하는 방법.
갖다 댄 태그의 UID를 출력하는 코드를 작성하는 방법.

필요한 하드웨어

1	×	ESP32 C3 Super Mini	아마존
1	×	USB 케이블 타입-A to 타입-C (USB-A PC용)	쿠팡 \| 아마존
1	×	USB 케이블 타입-C to 타입-C (USB-C PC용)	아마존
1	×	RFID/NFC RC522 Kit (reader + tags)	쿠팡 \| 아마존
1	×	브레드보드	쿠팡 \| 아마존
1	×	점퍼케이블	쿠팡 \| 아마존
1	×	(옵션) DC 커넥터 전원 연결 잭 플러그 소켓	쿠팡 \| 아마존

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RFID-RC522 모듈에 대하여

RFID-RC522는 전파를 통해 카드나 키 태그와 통신하는 근거리 리더입니다.

주요 특징:

MIFARE 카드, 키 포브, 스티커의 고유 ID(UID)를 읽습니다.
MIFARE 태그 내부의 메모리 블록을 읽고 쓸 수도 있습니다.
몇 밀리미터에서 약 5 cm 거리까지 작동합니다.
SPI로 ESP32 C3 Super Mini와 통신하므로 몇 개의 전선만 필요합니다.
카드 하나와 키 포브 하나가 포함된 키트로 제공되어 바로 테스트할 수 있습니다.

기술 사양:

칩: NXP MFRC522.
작동 전압: 3.3V 전용.
무선 주파수: 13.56 MHz.
인식 거리: 0 ~ 60 mm (태그와 안테나에 따라 다름).
인터페이스: SPI, I2C, UART - 한 번에 하나만 사용.
SPI 속도: 최대 10 Mbit/s.
전류: 읽는 동안 약 13-26 mA.

RFID-RC522 모듈은 3.3V에서 작동합니다. VCC 핀은 반드시 ESP32 C3 Super Mini의 3.3V 핀에만 연결하세요. 5V는 모듈을 손상시킵니다.

핀아웃

RFID-RC522 모듈에는 8개의 핀이 있습니다. 일부 핀은 세 가지 인터페이스(SPI, I2C, UART) 간에 공유되며, 한 번에 하나의 인터페이스만 사용할 수 있습니다.

GND 핀: 이 핀을 GND(0V)에 연결합니다.
VCC 핀: 이 핀을 3.3V에 연결합니다.
RST 핀: 리셋 및 전원 차단 핀입니다. LOW 레벨이면 모듈이 완전 전원 차단 상태가 됩니다. 상승 에지에서 모듈이 리셋됩니다.
IRQ 핀: RFID 태그가 범위 안에 들어오면 ESP32 C3 Super Mini에 알릴 수 있는 인터럽트 핀입니다.
MISO/SCL/TX 핀: 다음과 같이 작동합니다:

SPI 인터페이스가 활성화되면 MISO 핀
I2C 인터페이스가 활성화되면 SCL 핀
UART 인터페이스가 활성화되면 TX 핀.

MOSI 핀: SPI 인터페이스가 활성화되면 MOSI로 작동합니다.
SCK 핀: SPI 인터페이스가 활성화되면 SCK로 작동합니다.
SS/SDA/RX 핀: 다음과 같이 작동합니다:

SPI 인터페이스가 활성화되면 SS 핀
I2C 인터페이스가 활성화되면 SDA 핀
UART 인터페이스가 활성화되면 RX 핀.

※ 주의:

핀 순서는 제조사에 따라 다를 수 있습니다. 항상 모듈에 인쇄된 라벨을 사용하세요. 위 이미지는 DIYables 제조사 모듈의 핀아웃을 보여줍니다.
RFID-RC522 모듈은 3.3V로 작동합니다. RFID-RC522 모듈의 VCC 핀을 5V에 연결하지 마세요. 5V는 RFID-RC522 모듈을 태울 수 있습니다.
이 튜토리얼에서는 ESP32 C3 Super Mini와 RFID-RC522 모듈 간의 통신에 SPI 인터페이스를 사용합니다.

배선 다이어그램

아래와 같이 RC522 모듈을 ESP32 C3 Super Mini의 SPI 핀에 배선합니다.

참고: 모듈에는 3.3V 핀으로 전원을 공급하세요. 절대 5V를 사용하지 마세요.
참고: 이 튜토리얼에서는 IRQ 핀을 사용하지 않습니다. 연결하지 않고 둡니다.
참고: 점퍼선은 짧게 유지하세요. 긴 전선은 SPI 신호를 불안정하게 만듭니다.
참고: ESP32 C3 Super Mini는 3.3V 보드이므로 레벨 시프터가 필요 없습니다.

이 이미지는 Fritzing을 사용하여 만들어졌습니다. 이미지를 확대하려면 클릭하세요.

RFID/NFC RC522 모듈과 ESP32 C3 Super Mini 간의 배선 표

RFID/NFC RC522 핀	ESP32 C3 Super Mini 핀
SS (SDA)	GPIO7
SCK	GPIO4
MOSI	GPIO6
MISO	GPIO5
IRQ	연결 안 함
GND	GND
RST	GPIO3
VCC	3.3V

ESP32 C3 Super Mini RFID/NFC 코드

아래 코드는 태그를 기다렸다가 태그의 유형과 UID를 시리얼 모니터에 출력합니다.

이 코드가 하는 일:

GPIO4(SCK), GPIO5(MISO), GPIO6(MOSI), GPIO7(SS)에서 SPI 버스를 시작합니다.
SS를 GPIO7, RST를 GPIO3으로 하여 MFRC522 리더를 초기화합니다.
매 루프마다 새 태그가 범위 안에 있는지 확인합니다.
MIFARE 1KB 같은 태그 유형을 출력합니다.
태그 UID를 16진수 형식으로 출력합니다.

/* * 이 ESP32 C3 Super Mini 코드는 newbiely.kr 에서 개발되었습니다 * 이 ESP32 C3 Super Mini 코드는 어떠한 제한 없이 공개 사용을 위해 제공됩니다. * 상세한 지침 및 연결도에 대해서는 다음을 방문하세요: * https://newbiely.kr/tutorials/esp32-c3/esp32-c3-super-mini-rfid */ #include <SPI.h> #include <MFRC522.h> #define SCK_PIN 4 // The ESP32 C3 SuperMini pin connected to RC522's SCK pin #define MISO_PIN 5 // The ESP32 C3 SuperMini pin connected to RC522's MISO pin #define MOSI_PIN 6 // The ESP32 C3 SuperMini pin connected to RC522's MOSI pin #define SS_PIN 7 // The ESP32 C3 SuperMini pin connected to RC522's SS (SDA) pin #define RST_PIN 3 // The ESP32 C3 SuperMini pin connected to RC522's RST pin MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN); void setup() { Serial.begin(115200); SPI.begin(SCK_PIN, MISO_PIN, MOSI_PIN, SS_PIN); // init SPI bus rfid.PCD_Init(); // init MFRC522 Serial.println("Tap an RFID/NFC tag on the RFID-RC522 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 UID 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 } } }

빠른 단계

ESP32 C3 Super Mini가 처음이신가요? 먼저 ESP32 C3 슈퍼 미니 - 시작하기 튜토리얼을 완료하여 개발 환경을 설정하세요.
부품 연결: 위의 배선 표에 따라 RC522 모듈을 ESP32 C3 Super Mini에 연결합니다.
USB 케이블 연결: USB Type-C 케이블로 ESP32 C3 Super Mini를 컴퓨터에 연결합니다.
Arduino IDE 열기: 컴퓨터에서 Arduino IDE를 실행합니다.
보드 선택: Tools > Board에서 ESP32 C3 Super Mini가 선택되어 있는지 확인합니다.
포트 선택: ESP32 C3 Super Mini의 COM 포트를 선택합니다.
라이브러리 매니저 열기: Arduino IDE 왼쪽 탐색 바에 있는 Library Manager 아이콘을 클릭합니다.
라이브러리 검색: 검색창에 “MFRC522”를 입력한 다음 GithubCommunity의 라이브러리를 찾습니다.
라이브러리 설치: Install 버튼을 클릭합니다.

Search for MFRC522 created by GithubCommunity and click the Install button.

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

Library Manager

MFRC522

All

MFRC522 by GithubCommunity

Read/Write a RFID Card or Tag using the ISO/IEC 14443A/MIFARE interface. More info

1.4.11

INSTALL

Newbiely.ino

···

1 void setup() {

Output

Serial Monitor

Ln 1, Col 1

ESP32C3 Dev Module on COM15

코드 복사: 위 코드를 복사하여 Arduino IDE에 붙여넣습니다.
코드 업로드: Upload 버튼을 클릭하여 코드를 컴파일하고 ESP32 C3 Super Mini 보드에 업로드합니다.
시리얼 모니터 열기: 보드레이트를 115200으로 설정합니다.

태그 갖다 대기: 여러 RFID/NFC 태그를 RFID-RC522 모듈에 갖다 댑니다.
결과 확인: 각 태그의 UID가 시리얼 모니터에 출력됩니다.
전문가 팁: 아무것도 출력되지 않으면 먼저 SS와 RST 전선을 확인하세요. SS나 RST 전선이 뒤바뀐 것이 가장 흔한 실수입니다.

Newbiely | Arduino IDE 2.3.8

──

☐

Newbiely.ino

···

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

Output

Serial Monitor

Message (Enter to send message to 'ESP32C3 Dev Module' on 'COM15')

New Line

9600 baud

Tap an RFID/NFC tag on the RFID-RC522 reader RFID/NFC Tag Type: MIFARE 1KB UID: 2B B8 59 B1 RFID/NFC Tag Type: MIFARE 1KB UID: 9C 4A 03 D7 RFID/NFC Tag Type: MIFARE Ultralight or Ultralight C UID: 15 75 46 7A 2C 5B 7E RFID/NFC Tag Type: MIFARE 1KB UID: E1 07 62 4F

Ln 11, Col 1

ESP32C3 Dev Module on COM15

코드 라인별 설명

위의 ESP32 C3 Super Mini 코드에는 라인별 설명이 포함되어 있습니다. 코드의 주석을 읽어보세요!

응용 분야 및 프로젝트 아이디어

ESP32 C3 Super Mini와 RC522 RFID 리더로 만들 수 있는 쉬운 프로젝트들입니다.

도어 잠금 장치: 등록된 태그를 갖다 대면 전자석 잠금 장치를 엽니다.
출석 기록기: 각 사람이 태그를 댈 때 UID와 시간을 저장합니다.
현금 없는 자판기: 태그로 작은 기계나 릴레이를 작동시킵니다.
장난감 상자 분류기: 각 장난감에 스티커 태그를 붙이고 LCD에 이름을 표시합니다.
WiFi 출입 기록: 모든 UID를 WiFi를 통해 웹 서버로 보냅니다.
알람 해제: 올바른 태그가 있을 때만 부저 알람을 끕니다.

도전 과제

ESP32 C3 Super Mini의 RFID에 대해 더 배우기 위해 다음 작은 업그레이드를 해보세요.

쉬움: 태그를 읽을 때마다 GPIO2의 LED를 1초 동안 켜보세요.
쉬움: 원시 UID 대신 짧은 메시지를 출력해보세요.
보통: 허용된 UID 목록을 저장하고 "Access granted" 또는 "Access denied"를 출력해보세요.
보통: 허용된 태그에는 한 번, 알 수 없는 태그에는 두 번 울리는 부저를 추가해보세요.
고급: MIFARE 태그의 메모리 블록에 자신만의 데이터를 읽고 써보세요.
고급: 스캔한 모든 UID를 ESP32 C3 Super Mini가 호스팅하는 웹 페이지로 보내보세요.