连接RFID读卡器¶

RFID/NFC读卡器让你可以不用有线接触就能读取卡、标签或钥匙扣。

在类似iDryer的设备中，这对于线轴标识、材料配置选择、服务访问或消耗品追踪实验很有用。

主要错误：购买“RFID 模块”并假设任何卡都可以在任何控制器上从任何距离读取。实际上，您需要验证频率、标签类型、接口、功率、逻辑电平和天线放置。

Popular modules¶

常见的包括：

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

对于简单的 3D 打印机项目，13.56 MHz 模块和标签最常见：卡、密钥卡、NTAG/MIFARE 兼容标签。

连接前要检查什么¶

连接之前，找到：

module frequency;
支持的卡和标签类型；
interface: SPI, I2C, or UART;
supply voltage;
logic levels;
board pinout;
interface selection via jumpers or solder bridges;
读取距离；
天线和放置要求。

如果模块的额定值为 5V，则不能在不检查的情况下将其直接连接到 5V 逻辑。有些板有电压调节器，但缺乏信号线上的电平转换。

RC522：典型的 SPI 连接¶

廉价的 RC522 模块通常在 3.3V 上运行，并且最常见的是通过 SPI 连接。

典型线路：

VCC - 3.3V power;
GND - ground;
SCK - SPI clock signal;
MOSI——从控制器到模块的数据；
MISO——模块到控制器的数据；
SDA, SS, or CS - SPI chip select;
RST - reset;
IRQ - 中断，在简单项目中经常使用。

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

引脚名称可能不同。例如，在 RC522 上，引脚 SS 通常表示 SPI 的 CS/SDA，而不是 I2C SDA 线。这是造成混乱的常见原因。

PN532: SPI, I2C, or UART¶

PN532是一个更灵活的模块。根据主板的不同，它可以通过以下方式工作：

SPI;
I2C;
UART.

但你不能只连接任何引脚。在许多 PN532 板上，接口是通过跳线、DIP 开关或焊桥来选择的。

连接之前，请检查：

在板上物理选择哪个接口；
哪些引脚与所选接口匹配；
I2C是否需要上拉电阻；
是否需要上拉或复位引脚；
逻辑电平是否与控制器兼容。

如果板上显示“3.3V 逻辑”，请勿将其直接连接到 5V GPIO。

共同点¶

与其他模块一样，需要共同点。

如果 RFID 模块由一个电源供电而控制器由另一个电源供电，则必须连接它们的 GND。

如果没有共地，SPI/I2C/UART可能无法工作或工作不稳定。

标签必须与阅读器匹配¶

RFID/NFC 不是单一的通用标准。

模块在物理上只能读取其芯片和库支持的标签。

检查：

tag frequency;
card or fob type;
模块是否支持 MIFARE、NTAG、ISO14443A 或所需的类型；
只需要读取UID还是同时读取/写入数据？
所选库是否支持所需的操作。

对于简单的材料配置文件选择，通常仅读取标签 UID 并将 UID -> 材料映射存储在固件或主机中就足够了。

读取距离¶

小型 RFID/NFC 模块的读取距离通常很短。

Results depend on:

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

天线附近的金属会严重影响读数。如果读取器安装在干燥器、腔室或线轴支架中，请在实际组装中测试距离，而不仅仅是在工作台上。

阅读器放置在哪里¶

对于细丝线轴，最好将 RFID/NFC 读取器放置在用户有意携带标签的位置。

不要假设标签总是自动读取来设计逻辑。

Practical options:

外壳上的“将标签带到这里”区域；
靠近线轴支架的位置；
门禁卡服务区；
独立面板，读取距离短。

如果标签位于线轴上，请使用不同的线轴、不同的标签方向、不同的塑料和金属接近度进行测试。

首次启动¶

整合前：

连接工作台上的模块。
从库中为您的模块运行一个示例。
验证卡或标签的读取是否稳定。
记录多个标签的UID。
检查不支持的卡是否不会破坏逻辑。
将模块安装到外壳中并重新测试。

在这个阶段，不要立即构建复杂的配置文件系统。首先，实现稳定的UID读取。

示例设备逻辑¶

对于材料剖面，简单的逻辑可以是：

User brings tag.
设备读取 UID。
UID 在表中查找。
如果 UID 已知，则选择材料配置文件。
如果 UID 未知，设备会要求手动选择配置文件。

RFID不应该是唯一的控制方法。您需要手动备份：菜单、按钮、屏幕或界面设置中的配置文件。

组装后要检查什么¶

Verify:

module receives correct voltage;
逻辑电平与控制器兼容；
选择正确的接口；
MISO、SCK、CS、CS 不交换为 SPI；
SCL、SCL 不交换为 I2C；
对于 UART，RX 和 RX 正确交叉；
common ground exists;
根据库的要求连接复位/IRQ；
读取正确类型的标签；
外壳内读取距离正常；
金属和电线不要遮挡天线；
如果没有读取标签，设备可以正常工作。

常见错误¶

将3.3V RC522连接到5V电源或5V逻辑；
将 RC522 SDA 与 I2C SDA 混淆；
忘记 SPI 上的 SS/SS；
交换 MISO 和 MISO；
用跳线选择PN532上的一个接口，但连接另一个接口；
使用不受支持的卡类型；
将天线放置在金属旁边；
在工作台上测试读取距离，但不在外壳内测试；
使 RFID 成为唯一的配置文件选择方法；
仅将重要逻辑存储在 UID 中，而不进行读取错误检查。

要点¶

必须针对特定标签和接口选择 RFID/NFC 模块。
RC522通常需要3.3V和SPI。
PN532 可以通过 SPI、I2C 或 UART 工作，但必须在板上选择接口。
需要共同基础。
Metal near antenna can greatly worsen reading.
对于材料配置文件，标签 UID 通常就足够了，但需要手动备份选择。
在实际住房中进行测试，而不仅仅是在工作台上进行测试。