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Arduino - RFID/NFC - Relais

In diesem Tutorial lernen wir, wie man einen RFID-/NFC-Tag verwendet, um ein Relais mit Arduino zu aktivieren. Sie können dieses Tutorial erweitern, indem Sie das Relais verwenden, um Motoren und Aktuatoren zu steuern.

Erforderliche Hardware

1	×	Arduino Uno R3
1	×	USB 2.0 Kabel Typ A/B (für USB-A PC)
1	×	USB 2.0 Kabel Typ C/B (für USB-C PC)
1	×	RFID/NFC RC522 Kit (reader + tags)
1	×	RFID Key Fob
1	×	RFID Card
1	×	Relais
10	×	Verbindungskabel
1	×	(Empfohlen) Schraubklemmenblock-Shield für Arduino Uno
1	×	(Empfohlen) Breadboard-Shield für Arduino Uno
1	×	(Empfohlen) Gehäuse für Arduino Uno
1	×	(Empfohlen) Prototyping-Grundplatte & Breadboard-Kit für Arduino Uno

Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:

1	×	DIYables STEM V3 Starter-Kit (Arduino enthalten)
1	×	DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays)
1	×	DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays)

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Über RFID/NFC RC522-Modul und Relais

Wenn Sie nichts über das RFID/NFC RC522-Modul und das Relais wissen (Pinbelegung, wie es funktioniert, wie man es programmiert ...), erfahren Sie in den folgenden Tutorials mehr darüber.

Wie es funktioniert

Die UIDs einiger RFID-/NFC-Tags sind im Arduino-Code voreingestellt.
Der Benutzer hält ein RFID-/NFC-Tag an den RFID-/NFC-Leser.
Der Leser liest die UID vom Tag aus.
Arduino erhält die UID vom Leser.
Arduino vergleicht die gelesene UID mit den vordefinierten UIDs.
Wenn die UID mit einer der vordefinierten UIDs übereinstimmt, aktiviert Arduino das Relais.

Verdrahtungsdiagramm

Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.

Um die Einrichtung zu vereinfachen, sind die Pins des RC522-Moduls direkt mit den Pins des Arduino-Boards verbunden. Dies kann jedoch dazu führen, dass der Arduino in bestimmten Situationen nicht mehr funktioniert, da die Ausgangspins des Arduino 5 V liefern, während die Pins des RC522-Moduls für 3,3 V ausgelegt sind. Daher ist es ratsam, die Spannung zwischen den Pins des Arduino und den Pins des RC522-Moduls zu regulieren. Für weitere Informationen verweisen Sie bitte auf das Arduino - RFID RC522 Tutorial. Die folgende Abbildung veranschaulicht, wie man Widerstände verwendet, um 5 V auf 3,3 V zu regulieren:

Arduino RFID RC522 mit spannungsregulierendem Schaltplan

Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.

※ Notiz:

Die Reihenfolge der Pins kann je nach Hersteller variieren. Verwenden Sie stets die auf dem Modul aufgedruckten Beschriftungen. Das obige Bild zeigt die Pinbelegung der Module des Herstellers DIYables.

Arduino-Code - Ein einzelner RFID/NFC-Tag

/* * Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt * Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt. * Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte: * https://newbiely.de/tutorials/arduino/arduino-rfid-nfc-relay */ #include <SPI.h> #include <MFRC522.h> #define SS_PIN 10 #define RST_PIN 5 #define RELAY_PIN A5 // the Arduino pin connects to relay MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN); byte authorizedUID[4] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}; void setup() { Serial.begin(9600); SPI.begin(); // init SPI bus rfid.PCD_Init(); // init MFRC522 pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); // initialize pin as an output. digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // deactivate the relay 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); if (rfid.uid.uidByte[0] == authorizedUID[0] && rfid.uid.uidByte[1] == authorizedUID[1] && rfid.uid.uidByte[2] == authorizedUID[2] && rfid.uid.uidByte[3] == authorizedUID[3] ) { Serial.println("Authorized Tag"); digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // activate the relay for 2 seconds delay(2000); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // deactivate the relay } else { Serial.print("Unauthorized Tag with 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 } } }

Schnelle Schritte

Da die UID normalerweise nicht auf dem RFID/NFC-Tag gedruckt wird, besteht der erste Schritt darin, die UID des Tags herauszufinden. Dies kann durch Folgendes erfolgen:

Kopieren Sie den obigen Code und öffnen Sie ihn in der Arduino IDE.
Klicken Sie auf die Schaltfläche Hochladen in der Arduino IDE, um den Code auf Arduino hochzuladen.
Öffnen Sie den Seriemonitor.
Tippen Sie ein RFID/NFC-Tag auf das RFID-RC522-Modul.
Lesen Sie die UID im Seriemonitor aus.

COM6

Send

Tap RFID/NFC tag on reader Unauthorized Tag with UID: 3A C9 6A CB

Autoscroll Show timestamp

Clear output

9600 baud

Newline

Nachdem die UID vorliegt:

Aktualisieren Sie die UID in Zeile 18 des obigen Codes. Zum Beispiel ändern Sie byte authorizedUID[4] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}; zu byte authorizedUID[4] = {0x3A, 0xC9, 0x6A, 0xCB};
Laden Sie den Code erneut auf Arduino hoch
Halten Sie einen RFID/NFC-Tag an das RFID-RC522-Modul
Sehen Sie die Ausgabe im Serial Monitor

COM6

Send

Tap RFID/NFC tag on reader Authorized Tag

Autoscroll Show timestamp

Clear output

9600 baud

Newline

Berühren Sie ein weiteres RFID-/NFC-Tag am RFID-RC522-Modul
Ausgabe im Serial Monitor anzeigen

COM6

Send

Tap RFID/NFC tag on reader Authorized Tag Unauthorized Tag with UID: BD 1E 1D 00

Autoscroll Show timestamp

Clear output

9600 baud

Newline

※ Notiz:

Um das Testen zu erleichtern, beträgt die Aktivzeit 2 Sekunden. Sie sollte im praktischen Einsatz/bei Demonstrationen erhöht werden.
Es muss die MFRC522-Bibliothek installiert werden. Siehe Arduino - RFID/NFC RC522 Tutorial

Arduino-Code - Mehrere RFID-/NFC-Tags

Wir können mehrere RFID-/NFC-Tags zulassen, um das Relais zu aktivieren. Der folgende Code verwendet zwei Tags als Beispiel.

/* * Dieser Arduino Code wurde von newbiely.de entwickelt * Dieser Arduino Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt. * Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte: * https://newbiely.de/tutorials/arduino/arduino-rfid-nfc-relay */ #include <SPI.h> #include <MFRC522.h> #define SS_PIN 10 #define RST_PIN 5 #define RELAY_PIN A5 // the Arduino pin connects to relay MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN); byte authorizedUID1[4] = {0x3A, 0xC9, 0x6A, 0xCB}; byte authorizedUID2[4] = {0x30, 0x01, 0x8B, 0x15}; void setup() { Serial.begin(9600); SPI.begin(); // init SPI bus rfid.PCD_Init(); // init MFRC522 pinMode(RELAY_PIN, OUTPUT); // initialize pin as an output. digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // deactivate the relay 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); if (rfid.uid.uidByte[0] == authorizedUID1[0] && rfid.uid.uidByte[1] == authorizedUID1[1] && rfid.uid.uidByte[2] == authorizedUID1[2] && rfid.uid.uidByte[3] == authorizedUID1[3] ) { Serial.println("Authorized Tag 1"); digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // activate the relay for 2 seconds delay(2000); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // deactivate the relay } else if (rfid.uid.uidByte[0] == authorizedUID2[0] && rfid.uid.uidByte[1] == authorizedUID2[1] && rfid.uid.uidByte[2] == authorizedUID2[2] && rfid.uid.uidByte[3] == authorizedUID2[3] ) { Serial.println("Authorized Tag 2"); digitalWrite(RELAY_PIN, HIGH); // activate the relay for 2 seconds delay(2000); digitalWrite(RELAY_PIN, LOW); // deactivate the relay } else { Serial.print("Unauthorized Tag with 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 } } }

Führen Sie ähnliche Schritte wie oben aus und halten Sie dann nacheinander jedes RFID-Tag in der Nähe des RFID-RC522-Moduls. Das Ergebnis im Serial Monitor sieht wie folgt aus:

COM6

Send

Tap RFID/NFC tag on reader Authorized Tag 2 Authorized Tag 1

Autoscroll Show timestamp

Clear output

9600 baud

Newline

Sie können den obigen Code für drei, vier oder mehr Tags erweitern.

Video Tutorial

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Erforderliche Hardware

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Wie es funktioniert

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Arduino-Code - Mehrere RFID-/NFC-Tags

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