کارگاه گیک و فروشگاه خلاقیت

ماژول MFR522 و راه انداری آنها

آشنایی با ماژول

‫ماژول RC522 RFID Reader با ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی 13.56MHz طراحی شده است که از آن برای برقراری ارتباط با تگ های RFID (تگ های ISO 14443A) استفاده می کند. ‫
‫ماژول می تواند با یک میکروکنترلر از طریق رابط سریال 4 پین سریال (SPI) با حداکثر سرعت داده 10Mbps ارتباط برقرار کند. ‫
‫برای ارتباط با این ماژول میتوان از طریق پروتکل های I2C و UART نیز استفاده کند. ‫
‫حد اکثر فاصله تشخیص تگ این ماژول حدود 5 سانتیمتر است.

دانستنیهای و نکات مهم

‫این ماژول با ولتاژ 2.5 تا 3.3 ولت کار میکند اما خبر خوب این است که پایه های منطقی آن تحمل ولتاژ 5 ولت را دارند بنابراین ما می توانیم بدون استفاده از مبدل سطح منطقی ، آن را به راحتی به یک میکروکنترلر Arduino با ولتاژ 5 ولت متصل کنیم ولی فراموش نکنیم که پین تغذیه ماژول را باید به 3.3 ولت متصل کنید. ‫
‫ماژول دارای پین اینتراپت است IRQ و با کمک این پین به جای اینکه دائماً از ماژول RFID بپرسید آیا هنوز تگی را دریافتنکرده ای، ماژول هنگام تشخیص تگ به ما اطلاع می دهد. ‫
‫پین ریست RST برای خاموش و روشن کردن ماژول میباشد. ‫
‫اگر این پین 5 ولت باشد ماژول فعال است و اگر صغر شود ماژول به طور کامل خاموش می شود. ‫
‫ما با پین هایی که برای ارتباط SPI استفاده می شوند کار داریم زیرا ماژول RC522 به انتقال اطلاعات زیادی نیاز دارد و اتصال به پایه های سخت افزاری SPI در میکروکنترلر، بهترین عملکرد را خواهند داشت. ‫
‫توجه داشته باشید که بردهای مختلف آردوینو دارای پین های SPI با ترتیب های مختلفی است که باید با ترتیب صحیح متصل شوند. ‫
‫در این مورد به جدول زیر مراجعه کنید. ‫
‫Ardoino Uno: 11=MOSI , 12=MISO , 13=SCK , 10=CS ‫
‫Arduino Nano: 11=MOSI , 12=MISO , 13=SCK , 10=CS ‫
‫Ardoino Mega: 51=MOSI , 50=MISO , 52=SCK , 53=CS ‫
‫

برنامه ریزی میکروکنترولر

‫این ماژول خوشبختانه دارای یک کتابخانه آماده میباشد و کار را آسان میکند. ‫
‫کامپایلر آردواینو را باز کنید و با مراجعه به منوی tools/Manage libraries رفته و MFRC522 را دانلود کنید. ‫
‫سپس از منوی file/examples گزینه MFR522 را پیدا کرده و آنها را بارگزاری کنید و به سادگی با ماژول کار کنید و نتیجه را بر روی مانیتور سریال ببینید.

نمونه کد برای نوشتن بر روی تگ

#include //include the SPI bus library
#include //include the RFID reader library

#define SS_PIN 10 //slave select pin
#define RST_PIN 5 //reset pin

MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN); // instatiate a MFRC522 reader object.
MFRC522::MIFARE_Key key; //create a MIFARE_Key struct named 'key', which will hold the card information

//this is the block number we will write into and then read.
int block=2;

byte blockcontent[16] = {"Last-Minute-Engg"}; //an array with 16 bytes to be written into one of the 64 card blocks is defined
//byte blockcontent[16] = {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}; //all zeros. This can be used to delete a block.

//This array is used for reading out a block.
byte readbackblock[18];

void setup()
{
Serial.begin(9600); // Initialize serial communications with the PC
SPI.begin(); // Init SPI bus
mfrc522.PCD_Init(); // Init MFRC522 card (in case you wonder what PCD means: proximity coupling device)
Serial.println("Scan a MIFARE Classic card");

// Prepare the security key for the read and write functions.
for (byte i = 0; i < 6; i++) {
key.keyByte[i] = 0xFF; //keyByte is defined in the "MIFARE_Key" 'struct' definition in the .h file of the library
}
}

void loop()
{
// Look for new cards
if ( ! mfrc522.PICC_IsNewCardPresent()) {
return;
}

// Select one of the cards
if ( ! mfrc522.PICC_ReadCardSerial())
{
return;
}
Serial.println("card selected");

//the blockcontent array is written into the card block
writeBlock(block, blockcontent);

//read the block back
readBlock(block, readbackblock);
//uncomment below line if you want to see the entire 1k memory with the block written into it.
//mfrc522.PICC_DumpToSerial(&(mfrc522.uid));

//print the block contents
Serial.print("read block: ");
for (int j=0 ; j<16 ; j++)
{
Serial.write (readbackblock[j]);
}
Serial.println("");
}

//Write specific block
int writeBlock(int blockNumber, byte arrayAddress[])
{
//this makes sure that we only write into data blocks. Every 4th block is a trailer block for the access/security info.
int largestModulo4Number=blockNumber/4*4;
int trailerBlock=largestModulo4Number+3;//determine trailer block for the sector
if (blockNumber > 2 && (blockNumber+1)%4 == 0){Serial.print(blockNumber);Serial.println(" is a trailer block:");return 2;}
Serial.print(blockNumber);
Serial.println(" is a data block:");

//authentication of the desired block for access
byte status = mfrc522.PCD_Authenticate(MFRC522::PICC_CMD_MF_AUTH_KEY_A, trailerBlock, &key, &(mfrc522.uid));
if (status != MFRC522::STATUS_OK) {
Serial.print("PCD_Authenticate() failed: ");
Serial.println(mfrc522.GetStatusCodeName(status));
return 3;//return "3" as error message
}

//writing the block
status = mfrc522.MIFARE_Write(blockNumber, arrayAddress, 16);
//status = mfrc522.MIFARE_Write(9, value1Block, 16);
if (status != MFRC522::STATUS_OK) {
Serial.print("MIFARE_Write() failed: ");
Serial.println(mfrc522.GetStatusCodeName(status));
return 4;//return "4" as error message
}
Serial.println("block was written");
}

//Read specific block
int readBlock(int blockNumber, byte arrayAddress[])
{
int largestModulo4Number=blockNumber/4*4;
int trailerBlock=largestModulo4Number+3;//determine trailer block for the sector

//authentication of the desired block for access
byte status = mfrc522.PCD_Authenticate(MFRC522::PICC_CMD_MF_AUTH_KEY_A, trailerBlock, &key, &(mfrc522.uid));

if (status != MFRC522::STATUS_OK) {
Serial.print("PCD_Authenticate() failed (read): ");
Serial.println(mfrc522.GetStatusCodeName(status));
return 3;//return "3" as error message
}

//reading a block
byte buffersize = 18;//we need to define a variable with the read buffer size, since the MIFARE_Read method below needs a pointer to the variable that contains the size...
status = mfrc522.MIFARE_Read(blockNumber, arrayAddress, &buffersize);//&buffersize is a pointer to the buffersize variable; MIFARE_Read requires a pointer instead of just a number
if (status != MFRC522::STATUS_OK) {
Serial.print("MIFARE_read() failed: ");
Serial.println(mfrc522.GetStatusCodeName(status));
return 4;//return "4" as error message
}
Serial.println("block was read");
}