сайт для палких паяльників

RFID считыватель + ATMEGA + Raspberry Pi
(на русском языке)

У мене в розпорядженні з’явилися три різних RFID рідера:

  • настільний з інтерфейсом USB (125 КГц). Підтримує EM4001, EM4100, EM4200, TK4100;
  • ZNR-A26ID – для монтажу на стіну з інтерфейсом WG26 (125 КГц) ;
  • RFID-RC522 – окрема плата на базі мікросхеми MFRC522 з інтерфейсом SPI (13,56 МГц);

RFID-USB FRID-WG26 RFID-RC522

Останній цікавий тим, що дозволяє читати і писати на картку.

Настільний RFID reader з інтерфейсом USB

Підключаємо рідер з USB інтерфейсом до комп’ютера з Windows. Windows бачить нове обладнання і сама встановлює драйвер. RFID USB-рідер сприймається Windows як HID-прилад. Тобто, як аналог клавіатури. Відкриваємо Notepad, підносимо картку до рідера. Коли картка зчитується, рідер пищить, блимає зеленим світлом, а у вікні Notepad, або будь-якого поля для вводу з’являється номер картки. Тобто, рідер повністю симулює введення номера картки з клавіатури. Більше нічого рідер не вміє. Нічого складного, нічого цікавого.

RFID reader для монтажу на стіну з інтерфейсом WG26

Такий рідер є стандартним приладом для монтування на стіну і контролю доступу у приміщення. Він герметичний, назовні виходить 6 дротів:
Червоний (Red) – VCC +8..15V
Чорний (Black) – GND
Зелений (Green) – Data0
Білий (White 🙂 ) – Data1
Сірий (Gray) – BEEP
Пурпурний (Purple) – невідомо, мабуть LED.

Живлення рідера 8..15В < 100mA, але сигнали Data0, Data1 рівню 5 В.

Передача даних виконується по протоколу протокол WG26

Протокол WG26

Це двопровідний протокол, у якому “0” передаються по одній лінії Data0, а “1” по другій – Data1. Рівень сигналів Data0, Data1 близький до 5В. Падіння сигналу до 0 на одній з ліній означає передачу одного біта. Якщо 0 на Data0 – це 0, якщо 0 на Data1 – це 1. Взагалі, передається 26 біт, тому протокол і називається WG26. Аналогічно працює протокол WG32. Діаграма роботи протоколу:

wg26 timing

Структура даних:

wg26 data

Підключаємо RFID reader з інтерфейсом WG26 до мікроконтролера ATMEGA

Підключаємо Data0 до INT0, Data1 до INT1. Для зчитування будемо використовувати переривання по спаду.
Данні про зчитування відправляються по UART. Схема:

frid reader wg26 scheme

Програма для мікроконтролера:

#include <stdio.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include "uart.h"

#define RXUBRR (F_CPU/16/9600)-1

#define BUFFER_SIZE 11
char buffer[BUFFER_SIZE];
unsigned long int card_code = 0;
char bit_count=0;

void convert_to_decimal(char* dst, unsigned long src)
{
    int i;
    for (i = 0; i < 10; i ++)
    {
        dst[9 - i] = '0' + (int)(src % 10);
        src /= 10;
    }     

    dst[10] = 0;
}

ISR(INT0_vect) {
	card_code = card_code << 1;
	bit_count++;
}

ISR(INT1_vect) {
	card_code = card_code << 1;
	card_code = card_code | 0x01;
	bit_count++;
}

int main( void )
{
  uart_init(RXUBRR);

  MCUCR |= (1<<ISC01); // INT0 (falling edge)
  MCUCR |= (1<<ISC11); // INT1 (falling edge)
  GICR = ((1<<INT0)|(1<<INT1)); // Enable INT0, INT1

  sei();
  uart_puts("Started\r\n");

  while(1) {
	if (bit_count == 26) {
		card_code = card_code >> 1;
		card_code = card_code & 0x00ffffff;

		uart_puts("Card number: ");

		convert_to_decimal(buffer, card_code);
		uart_puts(buffer);

		uart_puts("\r\n");

		card_code=0;
		bit_count=0;
	}
  }
}

Скачати текст програми

Підключаємо RFID reader з інтерфейсом WG26 до Raspberry PI

Raspberry Pi не може працювати з рівнем вхідних сигналів 5В. Кажуть, що це може вивести Raspberry Pі з ладу. Я не перевіряв. Тому я використав просту схему для узгодження рівню сигналів.  Схема підключення:

FRID reader WG26 + Raspberry Pi

Приклад для считування на Python:

import RPi.GPIO as GPIO

_DATA0PIN = 23
_DATA1PIN = 24

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(_DATA0PIN , GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
GPIO.setup(_DATA1PIN , GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)

cardnumber = 0
bit_count = 0
for x in range(0, 26):
        data0 = GPIO.input(_DATA0PIN )
        data1 = GPIO.input(_DATA1PIN )
        while ( (data0 == 1) and (data1 == 1) ):
                data0 = GPIO.input(_DATA0PIN )
                data1 = GPIO.input(_DATA1PIN )

        cardnumber = cardnumber << 1

        if data1 == 1:
                cardnumber = cardnumber | 0x01
        bit_count = bit_count + 1

        while ( (data0 == 0) or (data1 == 0) ):
                data0 = GPIO.input(_DATA0PIN )
                data1 = GPIO.input(_DATA1PIN )

cardnumber = cardnumber >> 1
cardnumber = cardnumber &  0x00ffffff
print cardnumber

 

У цих прикладах не використовуються MSB та LSB біти. Якщо у Вас буде така потреба, Ви можете допрацювати цей код.

Плата RFID reader на базі мікросхеми MFRC522 з інтерфейсом SPI

Цей зчитувач досить популярний і цікавий тим, що використовує найбільш популярну робочу частоту 13,56 МГц. До того ж має дуже широкий функціонал, який дозволяє реалізувати різні задачі у яких задіяні можливості запису та зчитування інформації з картки. Якщо уважно почитати документацію до мікросхеми MFRC522, на якій базується ця плата, стане ясно, що можливості мікросхеми дуже широкі. Скачати документацію до мікросхеми MFRC522.

Підключаємо RFID reader MFRC522 до мікроконтролера ATMEGA

frid reader rc522 schme

RFID-RC522Atmega8
SDAPC0
SCKSCK
MOSIMOSI
MISOMISO
IRQNONE
GNDGND
RSTPC1
3.3V3.3V

Я не зміг знайти готову бібліотеку до GCC, тому взяв для Arduino і переписав. Якщо знайдите помилки, вибачайте. Програма для МК:

#include <stdio.h>
#include <util/delay.h>
#include "uart.h"

#include "MFRC522.h"

#define RXUBRR (F_CPU/16/9600)-1

#define BUFFER_SIZE 2
char buffer[BUFFER_SIZE];

int main( void )
{
	uchar card_num[5];
	uchar i;

	sei();

	uart_init(RXUBRR);
	MFRC522_Init();

	uart_puts("RC522 started\r\n");

	while(1) {
		_delay_ms(500);
		if ( MFRC522_Request( PICC_REQIDL, card_num ) == MI_OK ) {
			if ( MFRC522_Anticoll( card_num ) == MI_OK ) {
				uart_puts("Card number:\r\n");
				for (i = 0; i < 5; i++ ) {
					sprintf(buffer, "%x ", card_num[i]);
					uart_puts(buffer);
				}
				uart_puts("\r\n");
			}
		}
	}
}

Скачати приклад з бібліотекою

Підключаємо RFID reader MFRC522 до Rasperry PI

Схема підключення така:

NamePin #Pin name
SDA24GPIO8
SCK23GPIO11
MOSI19GPIO10
MISO21GPIO9
IRQNoneNone
GNDAnyAny Ground
RST22GPIO25
3.3V13V3

Розпіновка Raspberry Pi:

RaspberryPi_v2_pins

Перевіряємо файл /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf

Рядка, що стосується spi, повинно бути заремлено. Приклад файлу /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf:

#blacklist spi-bcm2708
blacklist i2c-bcm2708

Обновляємо систему:
apt-get update

Встановлюємо python-dev:
apt-get install python-dev
git clone https://github.com/lthiery/SPI-Py
cd SPI-Py
sudo python setup.py install
cd ..

Встановлюємо MFRC522-python:
git clone https://github.com/mxgxw/MFRC522-python

Запускаємо приклад:
cd MFRC522-python
python Read.py

Підносимо картку і радіємо! Там же Ви знайдете скрипта Write.py, який демонструє запис і зчитування даних з картки.
Успіхів.

Читайте початок: RFID. Що це таке?

Translate
Архіви

© 2011-2019 Андрій Корягін, Кременчук - Київ, Україна