連接RFID讀卡器¶

RFID/NFC讀卡器讓你可以不用有線接觸就能讀取卡、標籤或鑰匙扣。

在類似iDryer的設備中，這對於線軸標識、材料配置選擇、服務訪問或消耗品追蹤實驗很有用。

主要錯誤：購買“RFID 模組”並假設任何卡片都可以在任何控制器上從任何距離讀取。實際上，您需要驗證頻率、標籤類型、介面、功率、邏輯電平和天線放置。

Popular modules¶

常見的包括：

RC522 / MFRC522;
PN532;
ready-made USB/UART RFID readers;
具有 I2C、SPI 或 UART 的 NFC 模組。

對於簡單的 3D 列印機項目，13.56 MHz 模組和標籤最常見：卡片、金鑰卡、NTAG/MIFARE 相容標籤。

連接前要檢查什麼¶

連接之前，找到：

module frequency;
支援的卡片和標籤類型；
interface: SPI, I2C, or UART;
supply voltage;
logic levels;
board pinout;
interface selection via jumpers or solder bridges;
讀取距離；
天線和放置要求。

如果模組的額定值為 5V，則無法在不檢查的情況下將其直接連接到 5V 邏輯。有些板有電壓調節器，但缺乏訊號線上的電平轉換。

RC522：典型的 SPI 連接¶

廉價的 RC522 模組通常在 3.3V 上運行，最常見的是透過 SPI 連接。

典型線路：

VCC - 3.3V power;
GND - ground;
SCK - SPI clock signal;
MOSI－從控制器到模組的資料；
MISO－模組到控制器的資料；
SDA, SS, or CS - SPI chip select;
RST - reset;
IRQ - 中斷，在簡單專案中經常使用。

Source: Wikimedia Commons, Giacomo Alessandroni, CC BY-SA 4.0

引腳名稱可能不同。例如，在 RC522 上，接腳 SS 通常表示 SPI 的 CS/SDA，而不是 I2C SDA 線。這是造成混亂的常見原因。

PN532: SPI, I2C, or UART¶

PN532是一個更靈活的模組。根據主機板的不同，它可以透過以下方式工作：

SPI;
I2C;
UART.

但你不能只連接任何引腳。在許多 PN532 板上，介面是透過跳線、DIP 開關或焊接橋來選擇的。

連接前，請檢查：

在板上物理選擇哪個介面；
哪些引腳與所選介面相符；
I2C是否需要上拉電阻；
是否需要上拉或重設引腳；
邏輯電平是否與控制器相容。

如果板上顯示“3.3V 邏輯”，請勿將其直接連接到 5V GPIO。

共同點¶

與其他模組一樣，需要共同點。

如果 RFID 模組由一個電源供電而控制器由另一個電源供電，則必須連接它們的 GND。

如果沒有共地，SPI/I2C/UART可能無法工作或工作不穩定。

標籤必須與閱讀器匹配¶

RFID/NFC 不是單一的通用標準。

模組在物理上只能讀取其晶片和庫支援的標籤。

檢查：

tag frequency;
card or fob type;
模組是否支援 MIFARE、NTAG、ISO14443A 或所需的類型；
只需要讀取UID還是同時讀取/寫入資料？
所選庫是否支援所需的操作。

對於簡單的材料設定檔選擇，通常只讀取標籤 UID 並將 UID -> 材質映射儲存在韌體或主機中就足夠了。

讀取距離¶

小型 RFID/NFC 模組的讀取距離通常很短。

Results depend on:

antenna size;
tag type;
tag orientation;
distance;
housing plastic;
nearby metal;
interference;
module power.

天線附近的金屬會嚴重影響讀數。如果讀取器安裝在乾燥器、腔室或線軸支架中，請在實際組裝中測試距離，而不僅僅是在工作台上。

閱讀器放置在哪裡¶

對於細絲線軸，最好將 RFID/NFC 讀取器放置在使用者有意攜帶標籤的位置。

不要假設標籤總是自動讀取來設計邏輯。

Practical options:

外殼上的「將標籤帶到這裡」區域；
靠近線軸支架的位置；
門禁卡服務區；
獨立面板，讀取距離短。

如果標籤位於線軸上，請使用不同的線軸、不同的標籤方向、不同的塑膠和金屬接近度進行測試。

首次啟動¶

整合前：

連接工作台上的模組。
從庫中為您的模組運行一個範例。
驗證卡片或標籤的讀取是否穩定。
記錄多個標籤的UID。
檢查不支援的卡片是否不會破壞邏輯。
將模組安裝到外殼中並重新測試。

在這個階段，不要立即建立複雜的設定檔系統。首先，實現穩定的UID讀取。

範例設備邏輯¶

對於材料剖面，簡單的邏輯可以是：

User brings tag.
設備讀取 UID。
UID 在表中尋找。
如果 UID 已知，則選擇材料設定檔。
如果 UID 未知，設備會要求手動選擇設定檔。

RFID不應該是唯一的控制方法。您需要手動備份：選單、按鈕、螢幕或介面設定中的設定檔。

組裝後要檢查什麼¶

Verify:

module receives correct voltage;
邏輯電平與控制器相容；
選擇正確的介面；
MISO、SCK、CS、CS 不交換為 SPI；
SCL、SCL 不交換為 I2C；
對於 UART，RX 和 RX 正確交叉；
common ground exists;
根據庫的要求連接重設/IRQ；
讀取正確類型的標籤；
外殼內讀取距離正常；
金屬和電線不要遮擋天線；
如果沒有讀取標籤，設備可以正常運作。

常見錯誤¶

將3.3V RC522連接到5V電源或5V邏輯；
將 RC522 SDA 與 I2C SDA 混淆；
忘記 SPI 上的 SS/SS；
交換 MISO 和 MISO；
用跳線選擇PN532上的一個接口，但連接另一個接口；
使用不支援的卡類型；
將天線放置在金屬旁邊；
在工作台上測試讀取距離，但不在外殼內測試；
使 RFID 成為唯一的設定檔選擇方法；
僅將重要邏輯儲存在 UID 中，而不進行讀取錯誤檢查。

要點¶

必須針對特定標籤和介面選擇 RFID/NFC 模組。
RC522通常需要3.3V和SPI。
PN532 可以透過 SPI、I2C 或 UART 運作，但必須在板上選擇介面。
需要共同基礎。
Metal near antenna can greatly worsen reading.
對於材料配置文件，標籤 UID 通常就足夠了，但需要手動備份選擇。
在實際住房中進行測試，而不僅僅是在工作台上進行測試。