Rfid reader – zařízení určené ke čtení informací z radiofrekvenčních identifikačních štítků (RFID). V dnešním světě nacházejí RFID technologie uplatnění v různých oblastech, jako je logistika, řízení přístupu, bezpečnost a další. Vytvoření vlastního RFID Readeru není špatný způsob, jak se seznámit se zásadami fungování této technologie a mít možnost ji používat v praxi.
V tomto článku nabízíme podrobný návod a schéma pro sestavení jednoduchého DIY RFID reader.
Než začnete, musíte mít představu o základních principech fungování RFID technologie. Systém RFID se skládá ze tří hlavních komponent: štítků, čteček a softwaru. Štítky obsahují informace, které je třeba počítat nebo zapisovat. Čtečka je zařízení, které čte a zapisuje data na štítku. Software umožňuje spravovat a zpracovávat získané informace.
K vytvoření RFID reader budeme potřebovat následující komponenty a materiály: mikrokontrolér Arduino Uno, čtečku RFID RC522, montážní desku, vodiče, sadu odporů, led a tak dále. Podrobné schéma sestavení bude uvedeno níže.
Výběr komponentů a nástrojů
Než se pustíte do montáže čtečky RFID vlastníma rukama, musíte vybrat všechny potřebné součásti a nástroje. Zde je seznam základních položek, které budete pro tento proces potřebovat:
- Arduino Uno nebo jakákoli jiná deska Arduino;
- RFID modul (např. MFRC522);
- Prkénko;
- Kazeta (pro čtení RFID karet);
- RFID karty nebo klíčenky;
- Napájecí zdroj;
- Dráty (nejlépe v různých barvách);
- Rezistor;
- LED dioda;
- Páječka;
- Pájecí pasta nebo tavidlo;
- Pinzeta;
- Sada nástrojů (šroubováky, nůžky na nůžky, kleště atd.).
Toto je základní seznam komponent a nástrojů, které se vám budou hodit při sestavování čtečky RFID. Můžete si vybrat různé modely a značky komponentů podle svých preferencí a možností, ale je důležité zvážit jejich vzájemnou kompatibilitu.
Montáž skříně Reader
K sestavení těla Reader použijeme několik komponent:
| Komponent | Počet |
|---|---|
| Prkénko | 1 |
| RFID modul | 1 |
| Displej | 1 |
| Tlačítko | 2 |
| Rezistor | několik |
| Vodič | několik |
| Trup | 1 |
Nejprve je nutné připravit prkénko a připevnit na něj RFID modul, displej a tlačítka. K tomu použijeme vodiče a odpory.
Poté lze sestavený blok upevnit uvnitř pouzdra. Nejprve je nutné provést otvory v pouzdře pod displejem a tlačítky.
Nezapomeňte také uspořádat jídlo pro Reader. K tomu můžete použít baterii nebo ji připojit ke stejnosměrnému zdroji.
Po instalaci všech komponent do pouzdra nezapomeňte zkontrolovat práci čtečky. Připojte jej k napájení a ujistěte se, že displej zobrazuje data z RFID štítků a tlačítka reagují na stisknutí.
Nyní je vaše čtečka připravena k použití!
Připojení obvodu a modulu RFID
Chcete-li sestavit a připojit čtecí obvod RFID vlastníma rukama, budete potřebovat:
- Modul čtečky RFID;
- Mikrokontrolér (např. Arduino nebo Raspberry Pi);
- Prkénko;
- Vodiče a odpory (v případě potřeby).
Nejprve připravte modul čtečky RFID. Připojte jej k prkénku pomocí vodičů: vyveďte piny VCC, GND, RX a TX modulu na jednotlivé PINy rozvržení. Pokud má váš modul další kontakty, podívejte se do dokumentace.
Dále vezměte mikrokontrolér a připojte jej k prkénku. Připojte piny RX a TX mikrokontroléru k pinům TX a RX modulu čtečky RFID. Věnujte pozornost správné orientaci kontaktů. Pokud váš mikrokontrolér nemá samostatné piny RX a TX, možná budete muset použít jiné piny nebo je připojit pomocí odporů.
| Modul | Mikrokontrolér |
|---|---|
| Vcc | Vcc |
| GND | GND |
| RX | TX |
| TX | RX |
Jakmile jsou všechny piny připojeny, ujistěte se, že je obvod správně sestaven a nedochází k žádným chybám v připojení. Zkontrolujte, zda mikrokontrolér rozpozná modul čtečky RFID a může s ním komunikovat.
Nyní, když je obvod připraven, můžete začít používat čtečku RFID ke čtení informací ze štítků RFID a tyto informace použít pro různé projekty a aplikace.
Programování Arduino
Pro programování Arduina lze použít jazyk Arduino založený na jazyce C++. Jazyk Arduino má pohodlnou syntaxi a knihovny, které výrazně usnadňují vývoj programů pro Arduino.
Programování Arduina začíná vytvořením skici, která je základem programu pro Arduino. Skeč je textový soubor s příponou .ino, který obsahuje kód programu. S integrovaným vývojovým prostředím Arduino (IDE) můžete vytvářet, upravovat a stahovat skeče na Arduinu.
Při vývoji programu pro Arduino následuje následující sekvence akcí:
- Připojení desky Arduino k počítači pomocí kabelu USB.
- Objev IDE Arduino.
- Výběr modelu desky Arduino v nabídce Nástroje.
- Výběr portu, ke kterému je deska Arduino připojena, v nabídce Nástroje.
- Vytvoření nového náčrtu nebo otevření stávajícího.
- Psaní kódu programu v okně editoru.
- Kompilace programu pro kontrolu jeho syntaxe a detekci chyb.
- Stažení programu na desku Arduino pomocí tlačítka "Stáhnout".
- Otevření monitoru portu pro interakci s programem Arduino.
Po úspěšném stažení programu na desku Arduino se začne pracovat podle napsaného kódu. Během procesu desky může Arduino komunikovat s různými zařízeními, senzory, aktuátory atd. pomocí vestavěných I / O portů a analogových pinů.
Testování a ladění
Po sestavení a připojení čtečky RFID je nutné zařízení před použitím otestovat a ladit. To zajistí správnou funkci čtečky a správné čtení RFID štítků.
Hlavní fáze testování a ladění:
- Kontrola připojení. Ujistěte se, že jsou všechna potřebná připojení provedena správně a čtečka je připojena ke zdroji napájení.
- Spuštění softwaru. Ujistěte se, že počítač, ke kterému je čtečka připojena, má nainstalovaný potřebný software pro práci se čtečkami RFID.
- Testování čtení RFID štítků. Umístěte značku RFID nebo kartu před čtečku a ujistěte se, že čtečka správně rozpozná štítek a zobrazí o něm informace.
- Ladění chyb. Pokud zařízení nefunguje správně, zkontrolujte připojení, závady a nastavení softwaru.
- Testování na velkém množství dat. Zkontrolujte funkčnost čtečky při práci s velkým objemem RFID štítků nebo karet.
Po úspěšném absolvování všech fází testování a ladění je vaše čtečka RFID připravena k použití.