【 아두이노모듈#11】 RFID (RC522) 사용하기 #1

【 아두이노모듈#11】 RFID (RC522) 사용하기 #1

 

 RFID(Radio Frequancy Identification)는 무선 주파수를 이용하여 RFID 태그와 RFID리더간 데이터를 교환하는 장치이다.

 교통카드, 학생신분증 겸용카드, 연구실 및 회사 출입문카드, 구내식당 카드, 마트 등의 상품 진열 및 관리 등등 다방면에서 이용되고 있다. 

 이번 실습에서는 아두이노와 연결하는 기본회로를 구성하고 시리얼 모니터를 통해 카드별로 UID를 확인해보는 실습을 진행하려고 한다. 

 

▶ 선수 학습 :

   없음.

 

▶ RFID 모듈 (RC522) 세부 스팩

※ RFID 모듈 개요 

 - RC522모듈은 RFID 범주에 속하는 NFC통신 방식을 사용한다. NFC는 13.56MHz의 주파수 대역을 사용하고 10cm 이내 가까운 거리의 비첩촉 통신을 뜻한다.

 - RC522의 모듈 구성은 RFID 데이터를 읽고 기록 할 수 있는 본체가 있으며, RFID 고유데이터(UID) 코드가 저장되어 있는 카드키와 열쇠고리형키가 포함 되어 있다. 

 - 본 실습에서는 아두이노와 통신하기 위해 SPI통신 방식으로 연결하여 사용한다.

 

▶ 실습 목표 :  

 1. [ RFID 구동원리, 통신 방식에 대해 이해할 수 있다. ] 

 2. [ SPI통신과 회로 연결에 대해 이해 할 수 있다.]

 3. [ 카드별 고유넘버(UID)를 알아 낼 수 있다.]

 

▶ 실습 회로도면 :
  (이미지 클릭하면 확대 가능)

RFID 기본 회로도

 

▶ 실습 절차  : 

 

1.   부품을 준비하여 위와 같은 회로를 구성한다. 

2.   아두이노IDE에서 MFRC522 라이브러리를 검색후 설치한다.
  (메뉴 : 스케치 》 라이브러리 포함하기 》 라이브러리 관리 》 라이브러리 메니저 )  

3.  설치된 라이브러리가 제공하는 예제파일을 열어 실행시킨다. (ReadNUD : UID 스캔 프로그램)

  (메뉴 : 파일 》 예제 》 MFRC522 》 ReadNUD 클릭)  

라이브러리 설치후 제공되는 예제파일 실행

4. 프로그램을 동작시키고 카드키를 RC522본체에 접촉시킨 후 시리얼 모니터창을 통해 UID값을 확인한다.

 

▶ 프로그램 코드 및 설명 : 

/* RC522.h 라이브러리에 포함된 ReadNUID 예제 참조 */

#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>
#define SS_PIN 10    // spi 통신을 위한 SS(chip select)핀 설정
#define RST_PIN 9    // 리셋 핀 설정
MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN); // 'rfid' 이름으로 클래스 객체 선언
MFRC522::MIFARE_Key key;
byte nuidPICC[4];   // 카드 ID들을 저장(비교)하기 위한 배열(변수)선언

void setup ( ) {

  Serial.begin(9600);
  SPI.begin();           // SPI 통신 시작

  rfid.PCD_Init();       // RFID(MFRC522) 초기화

  // ID값 초기화 

  for (byte i = 0; i < 6; i++) {

    key.keyByte[i] = 0xFF;

  }

// MIFARE 타입의 카드키 종류들만 인식됨을 표시

  Serial.println(F("This code scan the MIFARE Classsic NUID."));

  Serial.print(F("Using the following key:"));

  printHex(key.keyByte, MFRC522::MF_KEY_SIZE);

}

void loop ( )  {

 // 새카드 접촉이 있을 때만 다음 단계로 넘어감

  if ( ! rfid.PICC_IsNewCardPresent())
    return;

 // 카드 읽힘이 제대로 되면 다음으로 넘어감
  if ( ! rfid.PICC_ReadCardSerial())

    return;

  // 현재 접촉 되는 카드 타입을 읽어와 모니터에 표시함

  Serial.print(F("PICC type: "));

  MFRC522::PICC_Type piccType = rfid.PICC_GetType(rfid.uid.sak);

  Serial.println(rfid.PICC_GetTypeName(piccType));

  // MIFARE 방식의 카드인지 확인 루틴

  if (piccType != MFRC522::PICC_TYPE_MIFARE_MINI && 

    piccType != MFRC522::PICC_TYPE_MIFARE_1K &&

    piccType != MFRC522::PICC_TYPE_MIFARE_4K) {

    Serial.println(F("Your tag is not of type MIFARE Classic."));

    return;

  }

 // 이전 인식된 카드와 다른, 혹은 새카드가 인식되면

  if (rfid.uid.uidByte[0] != nuidPICC[0] ||

    rfid.uid.uidByte[1] != nuidPICC[1] ||

    rfid.uid.uidByte[2] != nuidPICC[2] ||

    rfid.uid.uidByte[3] != nuidPICC[3] ) {

    Serial.println(F("A new card has been detected."));

 // 고유아이디(UID) 값을 저장한다.

    for (byte i = 0; i < 4; i++) {

      nuidPICC[i] = rfid.uid.uidByte[i];

    }

 // 그 UID 값을 16진값으로 출력 한다.

    Serial.println(F("The NUID tag is:"));

    Serial.print(F("In hex: "));

    printHex(rfid.uid.uidByte, rfid.uid.size);

    Serial.println();

 // 그 UID 값을 10진값으로 출력 한다.

    Serial.print(F("In dec: "));

    printDec(rfid.uid.uidByte, rfid.uid.size);

    Serial.println();

  }

 // 연속으로 동일한 카드를 접촉하면 다른 처리 없이

 // '이미 인식된 카드'라는 메세지를 출력한다.

  else Serial.println(F("Card read previously."));

  rfid.PICC_HaltA();

  rfid.PCD_StopCrypto1();

}

// 16진 값으로 변환 해주는 함수 정의

void printHex(byte *buffer, byte bufferSize) {

  for (byte i = 0; i < bufferSize; i++) {

    Serial.print(buffer[i] < 0x10 ? " 0" : " ");

    Serial.print(buffer[i], HEX);

  }

}

// 10진 값으로 변환 해주는 함수 정의

void printDec(byte *buffer, byte bufferSize) {

  for (byte i = 0; i < bufferSize; i++) {

    Serial.print(buffer[i] < 0x10 ? " 0" : " ");

    Serial.print(buffer[i], DEC);

  }

}

 

▶ 실행영상 :  

(전체화면 보기로 보세요)

(아래는 유튜브로 시청하기)

https://youtu.be/uwi1Uk9U64w

RFID 회로 조립과 최초 동작확인

 

▶ 아두이노 파일다운 :

(다운받아서 압축을 풀어 사용하세요)

01_ReadNUID.zip

0.00MB

 

 

▶ 컴파일 에러 발생시 해결 방법 참고 :  아래 최신글을 참고해 보세요.

rasino.tistory.com/321

【 MFRC522 RFID with Nano 33 iot #1】 아두이노 나노(33 IoT) 보드에 RFID 카드 모듈 사용해 보기!( feat. RFID