Модуль PN532 RFID NFC

Модуль PN532 RFID NFC с Arduino, как использовать HSU UART, SPI и I2C - в сегодняшнем уроке я собираюсь использовать модуль PN532 NFC RFID с Arduino . Поскольку это вводная статья о модуле PN532 RFID , я постараюсь объяснить как можно больше. Я также постараюсь сделать эту статью максимально простой и понятной. Если у вас есть какие-либо вопросы или предложения, не стесняйтесь оставлять комментарии ниже. Я постараюсь ответить на все ваши вопросы как можно скорее. В любом случае, я также сравню модуль RFID PN532 с самым популярным и известным модулем RFID MFRC522 . Я также попытаюсь объяснить разницу между PN532 и MFRC522 . Я также поделюсь с вами техническими характеристиками PN532, чтобы вы могли решить, какой модуль RFID вам подходит. И в конце я объясню, как подключить модуль RFID PN532 к Arduino и как написать базовые программы для управления светодиодом с использованием различных режимов UART, I2C и SPI. Итак, без дальнейших промедлений давайте начнем!!!

Сначала давайте сравним RFID-модуль PN532 с наиболее известным RFID-модулем MFRC522, который я использую уже довольно давно.

Модуль RFID MFRC522:
Модуль RFID MFRC522 — хороший выбор, если вы ищете недорогой модуль считывателя RFID, поддерживающий чипы MIFARE® Classic 1k и 4k. Вы можете считывать метки на расстоянии до 5 м (16 футов) с активной антенной и до 10 см (3,9 дюйма) с пассивной. Он имеет высокоскоростной интерфейс SPI, что упрощает его использование во встраиваемых приложениях. Я использовал его во многих проектах

Модуль RFID PN532:
С другой стороны, модуль PN532 NFC RFID V3 — это очень мощный и гибкий модуль RFID. Его можно использовать для множества различных приложений, таких как контроль доступа, системы учета рабочего времени, идентификация животных, управление запасами и многое другое.

Он потребляет меньше энергии, чем MFRC522, поскольку его детали разработаны для низкого энергопотребления, а также он более гибкий, чем MFRC522. Он имеет дополнительные функции, такие как поддержка более широкого диапазона частот, что упрощает считывание меток с большего количества углов без необходимости перемещать антенну.

Он совместим со всеми стандартами ISO 14443 A и B, а также с чипами NXP MIFARE® Classic 1k и 4k. PN532 имеет высокоскоростной интерфейс SPI и может обновляться через набор AT-команд. Он может считывать метки на расстоянии до 8 м (27 футов) с активной антенной и 10 см (3,9 дюйма) с пассивной. Вы даже можете использовать PN532 в Linux или Mac OS X благодаря его драйверам с открытым исходным кодом!

PN532 также имеет интерфейс I2C, HSU «High Speed ​​UART» и SPI, что упрощает его использование во встроенных приложениях. Итак, если вы ищете более продвинутый модуль считывателя RFID, PN532 — хороший выбор. Он может делать практически все, например, считывать и записывать данные на метки и карты, взаимодействовать с телефонами (например, для обработки платежей) и «вести себя» как метка NFC. Если вы хотите выполнять какую-либо встроенную работу NFC, это тот чип, который вам нужно использовать.

Технические характеристики PN532:
Он поддерживает широкий диапазон входных напряжений от 2,7 до 3,6 В. Это означает, что его можно использовать со всеми совместимыми с 3,3 В и 5 В платами контроллеров, такими как Arduino, ESP32, ESP8266, Raspberry Pi, Raspberry Pi Pico, STM32 и т. д. В активном режиме он использует 50 мА при 13,56 МГц и 80 мА при 125 кГц.

Напряжение: от 2,7 В до 5,5 В постоянного тока
Потребляемый ток (активный): 50 мА при 13,56 МГц, 80 мА при 125 кГц
Потребление тока (спящий режим): 1мкА
Рабочая частота: 125 кГц, 13,56 МГц
Протокол связи: ISO 14443A/B, ISO 15693 (NFC Forum Type 2)
Интерфейс антенны: разъем U.FL или антенна с печатной платой
Выходная мощность РЧ: -13 дБм (10 мВт) при 13,56 МГц, -9 дБм (1 мВт) при 125 кГц
Диапазон рабочих температур: от -40°C до +85°C
Типичное рабочее расстояние в режиме считывания/записи для связи с картами ISO/IEC 14443A/MIFARE®, ISO/IEC 14443B или FeliCa составляет до 50 мм в зависимости от размера и настройки антенны.
дальность действия в режиме NFCIP-1 до 50 мм в зависимости от размера антенны, настройки и питания
Типичное рабочее расстояние в режиме эмуляции карты ISO/IEC 14443A/MIFARE или FeliCa составляет около 100 мм в зависимости от размера антенны, настройки и напряженности внешнего поля.
Поддерживает шифрование MIFARE Classic® 1K или MIFARE Classic 4K в режиме чтения/записи и более высокую скорость передачи данных MIFARE на скоростях 212 кбит/с и 424 кбит/с
Поддерживает бесконтактную связь по протоколу FeliCa на скорости 212 кбит/с и 424 кбит/с
Интегрированный радиочастотный интерфейс для NFCIP-1 до 424 кбит/с
Возможность связи по радиочастотному интерфейсу со скоростью выше 424 кбит/с с использованием внешних аналоговых компонентов
Поддерживаемые хост-интерфейсы
SPI-интерфейс
Интерфейс I²C
Высокоскоростной UART
Режимы пониженного энергопотребления
Прерывания выделенного хоста
Режим жесткого понижения мощности (типично 1 мкА)
Режим мягкого отключения питания (типичное значение 22 мкА)
Автоматическое пробуждение на интерфейсах I²C, HSU и SPI, когда устройство находится в режиме выключения питания
Программируемые таймеры
Кварцевый генератор
Выключатель питания для внешнего безопасного сопутствующего устройства
Выделенные порты ввода-вывода для управления внешними устройствами
Интегрированный антенный детектор для производственных испытаний
Интерфейс ECMA 373 NFC-WI для подключения внешней защищенной ИС
PN532 использует около 50 мА тока. Чтобы рассчитать падение напряжения на вашей антенне, вы можете использовать закон Ома: V = I × R, где «V» — падение напряжения, «I» — ток, а «R» — сопротивление. Так, например, если у вас есть провод длиной 1 метр с сопротивлением 0,3 Ом и по нему течет ток силой 50 мА, то падение напряжения составит 0,15 В (0,5 мА x 0,3 Ом). PN532 — это устройство на 3,3 В. Он может потреблять до 20 мА тока при 3,6 В и до 50 мА при 2,7-3,6 В, что достаточно для передачи данных на расстоянии нескольких метров (в зависимости от метки RFID).

Распиновка модуля RFID PN532 V3:

Вы можете видеть, что все заголовки четко промаркированы. Модуль PN532 NFC RFID V3 может быть подключен к Arduino и другим платам контроллера с помощью HSU (High Speed ​​UART), I 2 C и SPI.

Эта плата имеет встроенный преобразователь уровня, стандартный 5 В TTL для I 2 C и UART и 3,3 В TTL SPI. В любом случае, I2C и HSU (High Speed ​​UART) используют одни и те же контакты.

 

Режим HSU настроен как режим по умолчанию. Но если вы хотите изменить интерфейс, то можете использовать эти переключатели.