ESP8266 - RFID
Dieses Tutorial zeigt dir, wie man RFID/NFC mit dem ESP8266 verwendet. Das RFID/NFC-System besteht aus zwei Komponenten: einem Lesegerät und einem Tag. Zwei der beliebtesten RFID/NFC-Leser sind der RC522 und der PN532. Dieses Tutorial verwendet den RC522 RFID/NFC-Leser, der günstig und einfach zu bedienen ist.
Der RC522 RFID/NFC-Leser kann:
- Ermittelt die UID eines RFID-/NFC-Tags
- Ändert die UID eines RFID-/NFC-Tags (nur wenn der Tag dies unterstützt)
- Speichert Daten auf einem RFID-/NFC-Tag
- Liest Daten von einem RFID-/NFC-Tag aus
Dieses Tutorial konzentriert sich auf:
- Wie man das RC522-Modul mit dem ESP8266 verbindet
- Wie man den ESP8266 programmiert, damit er mit dem RC522-Modul kommuniziert und die UID eines RFID-Tags ausliest.
Erforderliche Hardware
Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays) | |
| 1 | × | DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays) |
Über das RFID-RC522-Modul
Pinbelegung des RFID-RC522-Moduls
Der RFID-RC522 verfügt über acht Pins, von denen einige gemeinsam genutzt werden und die übrigen zwischen drei Kommunikationsmodi aufgeteilt sind: SPI, I2C und UART. Gleichzeitig kann nur ein Kommunikationsmodus verwendet werden. Die Pins sind:
- GND: muss mit GND (0V) verbunden werden
- VCC: muss mit VCC (3,3 V) verbunden werden
- RST: ist ein Pin zum Zurücksetzen und Herunterfahren der Stromversorgung. Wenn dieser Pin auf LOW geht, wird eine harte Stromabschaltung aktiviert. Bei der ansteigenden Flanke wird das Modul zurückgesetzt.
- IRQ: ist ein Interrupt-Pin, der den Mikrocontroller benachrichtigen kann, wenn sich ein RFID-Tag in seiner Nähe befindet.
- MISO/SCL/TX: fungiert als MISO, wenn die SPI-Schnittstelle aktiviert ist, fungiert als SCL, wenn die I2C-Schnittstelle aktiviert ist und fungiert als TX, wenn die UART-Schnittstelle aktiviert ist.
- MOSI: fungiert als MOSI, wenn die SPI-Schnittstelle aktiviert ist.
- SCK: fungiert als SCK, wenn die SPI-Schnittstelle aktiviert ist.
- SS/SDA/RX: fungiert als SS, wenn die SPI-Schnittstelle aktiviert ist, fungiert als SDA, wenn die I2C-Schnittstelle aktiviert ist und fungiert als RX, wenn die UART-Schnittstelle aktiviert ist.
※ Notiz:
- Die Anordnung der Pins kann je nach Hersteller variieren. FOLGEN Sie IMMER den auf dem Modul aufgedruckten Beschriftungen. Die Abbildung oben ist die Pinbelegung des Moduls vom Hersteller DIYables.
- Verbinden Sie den VCC-Pin nicht mit dem 5V-Pin. Dadurch könnte Ihr Modul beschädigt werden.
- Die MFRC522-Bibliothek unterstützt nur den SPI-Modus, daher verwendet diese Anleitung ausschließlich SPI-Kommunikation.
Wie RFID/NFC funktioniert
RFID/NFC besteht aus zwei Teilen: Lesegerät und Tag:
- Das Lesegerät besteht aus einem Funkfrequenzmodul und einer Antenne, die ein hochfrequentes elektromagnetisches Feld erzeugt.
- Der RFID-Tag ist in der Regel ein passives Gerät, das keine Energiequelle benötigt. Er verfügt über einen Mikrochip zum Speichern und Verarbeiten von Daten sowie über eine Antenne zum Empfangen und Senden von Signalen. Der Tag dient dazu, Informationen wie eine UID (Unique ID) und andere Daten zu speichern.
Der Tag muss sich in der Nähe des Lesegeräts befinden, um auf die darin enthaltenen Informationen zugreifen zu können. Der Lesevorgang ist wie folgt:
- Das Lesegerät erzeugt ein elektromagnetisches Feld, das Elektronen durch die Antenne des Tags fließen lässt und den Chip mit Energie versorgt.
- Der Chip im Tag antwortet dann, indem er die angeforderten Informationen in Form eines Funksignals zurück an das Lesegerät sendet.
- Das Lesegerät erkennt das Signal und wandelt es in Daten um.
- Der ESP8266 liest die Daten vom Lesegerät aus.
Verdrahtungsdiagramm zwischen RFID-RC522-Modul und ESP8266
Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.
Weitere Informationen finden Sie unter ESP8266-Pinbelegung und wie man ESP8266 und andere Komponenten mit Strom versorgt.
Wenn Sie männlich-zu-weibliche Jumperdrähte verwenden, können Sie den ESP8266 direkt mit dem RFID-RC522-Modul verbinden. Wenn Sie jedoch männlich-zu-männliche Jumperdrähte verwenden, müssen Sie den ESP8266 mit dem RFID-RC522-Modul über ein Breadboard verbinden.
Verdrahtungstabelle des RFID/NFC RC522-Moduls und ESP8266
| RFID/NFC RC522 | ESP8266 |
|---|---|
| SS | → D8 (SPI CS/SS) |
| SCK | → D5 (SPI CLK) |
| MOSI | → D7 (SPI MOSI) |
| MISO | → D6 (SPI MISO) |
| IRQ | not connected |
| GND | → GND |
| RST | → D2 |
| VCC | → 3.3V |
ESP8266 RFID/NFC-Code
Schnelle Schritte
Um mit dem ESP8266 in der Arduino-IDE zu beginnen, befolgen Sie diese Schritte:
- Schau dir das Tutorial Wie man die Umgebung für ESP8266 in der Arduino IDE einrichtet an, wenn du ESP8266 zum ersten Mal verwendest.
- Verbinde die Bauteile wie im Diagramm gezeigt.
- Schließe das ESP8266-Board mit einem USB-Kabel an deinen Computer an.
- Öffne die Arduino IDE auf deinem Computer.
- Wähle das richtige ESP8266-Board aus, z. B. (z. B. NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)), und den jeweiligen COM-Port.
- Klicke auf das Libraries-Symbol in der linken Seitenleiste der Arduino IDE.
- Suche nach “MFRC522” und finde die Bibliothek, die von GithubCommunity bereitgestellt wird.
- Klicke auf den Install-Button, um die MFRC522-Bibliothek zu installieren.
- Kopieren Sie den Code und öffnen Sie ihn mit der Arduino-IDE.
- Klicken Sie auf die Hochladen-Schaltfläche in der Arduino-IDE, um den Code zu kompilieren und auf den ESP8266 hochzuladen.
- Öffnen Sie den Seriemonitor.
- Halten Sie einige RFID-/NFC-Tags an das RFID-RC522-Modul.
- Überprüfen Sie die UID im Seriemonitor.
Video Tutorial
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