Kết hợp RFID RC522 với arduino để đọc thẻ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG  BÁO CÁO ĐỒ ÁN II ĐỀ TÀI: Kết hợp RFID RC522 Với Arduino để đọc thẻ Giáo viên hướng dẫn thực hành : Ths.Vũ Hồng Vinh Sinh viên thực hiện: Trần Thị Lý 20135983 CNĐTTT01 Lê Thị Mai 20135990 CNĐTTT02 Hà Nội, 15/ 06/ 2015 MỤC LỤC Các công việc cụ thể nhóm thực 1.1 Các kết đạt Giới thiệu tổng quan 2.1 RFID RC522 2.2 Arduino UNO R3 12 2.2.1 Vi điều khiển 13 2.2.2 Lập trình cho Arduino 16 Đọc Thẻ 17 3.1 Tổng quan sơ đồ khối .17 3.2 Chuyển đổi giao thức UART to Serial 19 3.3 Thẻ tag 19 3.4 Vi mạch 20 3.4.1 Phạm vi ghi đọc .22 3.5 Thiết bị đọc thẻ (Reader) 23 3.6 Khoảng đọc thẻ .24 Kết Luận 25 Tài liệu tham khảo 26 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1 Ảnh đọc thể thị hình máy tính Hình 1-2 Mạch với hai loại thẻ tag khác .7 Hình 1-3 Đọc thẻ thị lên hình máy tính Hình 2-4 Thẻ RFID RC522 thẻ tag 10 Hình 2-5 Cấu tạo bên thẻ tag trắng 11 Hình 2-6 Mạch chế tạo thủ công mạch in .13 Hình 2-7 Mạch arduino 15 Hình 2-8 Lập trình arduino 17 Hình 3-9 Hoạt động hệ thống RFID sử dụng Thẻ thụ động 22 Hình 3-10 Các thành phần reader 24 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2-1 Bảng thông số Arduino UNO R3 12 Bảng 3-2 Các băng tần RFID, tiêu chuẩn ứng dụng .18 LỜI NÓI ĐẦU Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật, nhiều công nghệ tiên tiến đời với mục đích giúp công việc trở nên đơn giản, nhanh chóng tiện lợi nhắm đáp ứng nhu cầu ngày cao người lĩnh vực sống Do nhiều công nghệ hướng đến việc sử dụng thiết bị không dây nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho người trình làm việc nhanh gọn, tự do, thoải mái Và nhận dạng tự động công nghệ đáp ứng yêu cầu Nhận dạng tự động công nghệ giúp máy nhận dạng đối tượng mà không cần đến thủ công, chân tay mà hoàn toàn tự động Các công nghệ nhận dạng tự động như: mã vạch (Bar Codes), thẻ thông minh, nhận dạng đặc trưng quang học (Optical character Recognition – ORC) nhận dạng tần số vô tuyến RFID (Radio Frequency Iditification) RFID thích hợp cho việc xác định sản phẩm có giá trị đơn vị cao thông qua trình lắp ráp chặt chẽ Hệ thống RFID bền vững môi trường thời tiết khắc nghiệt nên thích hợp để định danh vật chứa, lưu giữ sản phẩm lâu dài container, cần cẩu, xe kéo v.v Một mặt, thẻ RFID cho phép xác định sản phẩm mà gắn vào (Ví dụ: part number, serial number, hệ thống đọc/ghi, hướng dẫn quy trình lắp ráp xử lý sản phNm) Mặt khác, thông tin đầu vào nhập tay (hoặc đầu đọc mã vạch) cho phép hệ thống điều khiển/kiểm soát Sau thông tin truy xuất đầu đọc RFID Các công việc cụ thể nhóm thực • Cài đặt nghiên cứu ngôn ngữ lập trình Arduino • Tìm hiểu nghiên cứu RFID RC522, thẻ • Nguyên lý hoạt động, cấu trúc Reader • Nguyên lý hoạt động, cấu trúc Tag RFID • Chạy, tạo thư viện ,nạp cho Arduino • Đọc thẻ tag • Hiển thị đọc thẻ lên máy tính 1.1 Các kết đạt Mạch nhóm thực chạy ổn định, đèn sáng Arduino kết hợp với RC522 lập trình chế độ phân nghỉ chờ đọc phát sai hiển thị lên máy tính Mạch đọc phát thẻ khoảng cách định yêu cầu đề tài Hình 1-1 Ảnh đọc thể thị hình máy tính Hình 1-2 Mạch với hai loại thẻ tag khác Hình 1-3 Đọc thẻ thị lên hình máy tính Giới thiệu tổng quan 2.1 RFID RC522 RFID (Radio Frequency Identification) phương pháp nhận dạng tự động dựa khả lưu trữ nhận liệu từ xa thiết bị thẻ RFID Thẻ RFID có kích thước nhỏ gắn vào sản phẩm, gắn người, động vật Thẻ RFID chứa chip slicon anten cho phép nhận lệnh đáp ứng lại tần số vô tuyến RF từ RFID phát đáp Là công nghệ xác nhận liệu đối tượng sóng vô tuyến để nhận dạng, theo dõi lưu thông tin thẻ (Tag) Reader quét liệu thẻ gửi thông tin đến sở liệu lưu trữ liệu thẻ Có loại thẻ RFID Với đề tài nhóm thực nghiên cứu thẻ RFID thụ động Thẻ RFID thụ động (RFID Passive Tag): Không giống thẻ RFID chủ động, Thẻ RFID thụ động nguồn lượng riêng Mỗi transponder RFID thụ động có chứa microchip ăng ten (antenna), thành phần kết hợp với mà thông thường chúng coi RFID Inlay Như thân tên hàm ý đó, thẻ RFID thụ động chờ kích hoạt sóng tương tác từ đầu đọc RFID Khi mà thẻ Tag RFID vùng tương tác này, Antenna RFID tag có lượng từ nguồn sóng từ Khi mà chip thẻ RFID tag nạp lượng, tiến hành truyền phát tín hiệu Sự thay đổi sóng từ thực ăng ten đầu đọc RFID từ mà tạo mã hóa thông tin Để cho trình diễn ra, ăng ten đầu đọc RFID RFID tag phải phạm vi cách vài mét, nhiên, khoảng cách đọc phụ thuộc vào tần số truyền sóng, cấu hình thiết bị, yếu tố ngoại cảnh môi trường bên Thẻ RFID thụ động nói chung hoạt động theo tần số riêng biệt sau: Tần số thấp (Low Frequency) - LF: 125 - 134 Khz Tần số cao (High Frequency) - HF: 13.56 Mhz Tần số cao (Ultra High Frequency) - UHF: 856 - 960 Mhz Khi tần số tăng lên, khả xuyên qua chất lỏng kim loại sóng radio giảm xuống, nói chung khoảng cách đọc thẻ tăng lên mà tần số tăng lên Trong năm gần đây, công nghệ nhận dạng cải thiện nhiều, số thẻ tag RFID UHF chuyên biệt hoạt động xung quanh chất lỏng bề mặt vật kim loại hạn chế tối đa nhân tố ảnh hưởng tới hiệu đọc chúng Cũng loại thẻ Tag RFID thụ động nguồn lượng riêng nó, thông thường có nhớ khoảng cách đọc ngắn loại thẻ RFID chủ động Tuy nhiên, thẻ tag RFID thụ động rẻ nhiều so với loại thẻ RFID chủ động, bạn cần vài cent tới vài đô la có loại thẻ RFID thụ động Ngoài ra, thẻ RFID thụ động có kích thước nhỏ nhiều so với loại thẻ chủ động nhiều ứng dụng thẻ RFID thụ động chế tạo mỏng với độ dày vài tờ giấy Module RFID RC522 sử dụng IC MFRC522 Phillip dùng để đọc ghi liệu cho thẻ NFC tần số 13.56mhz, với mức giá rẻ thiết kế nhỏ gọn, module lựa chọn hàng đầu cho ứng dụng ghi đọc thẻ RFID Hình 2-4 Thẻ RFID RC522 thẻ tag Thông số kỹ thuật: • Nguồn: 3.3VDC, 13 - 26mA • Dòng chế độ chờ: 10-13mA • Dòng chế độ nghỉ: • Tần số sóng mang: 13.56MHz • Khoảng cách hoạt động: 0～60mm（mifare1 card） • Giao tiếp: SPI • Tốc độ truyền liệu: tối đa 10Mbit/s • Các loại card RFID hỗ trợ: mifare1 S50, mifare1 S70, mifare UltraLight, mifare Pro, mifare Desfire • Kích thước: 40mm×60mm 10 2.2 Arduino UNO R3 Bảng 2-1 Bảng thông số Arduino UNO R3 Vi điều khiển ATmega328 họ 8bit Điện áp hoạt động 5V DC (chỉ cấp qua cổng USB) Tần số hoạt động 16 MHz Dòng tiêu thụ khoảng 30mA Điện áp vào khuyên dùng 7-12V DC Điện áp vào giới hạn 6-20V DC Số chân Digital I/O 14 (6 chân hardware PWM) Số chân Analog (độ phân giải 10bit) Dòng tối đa chân I/O 30 mA Dòng tối đa (5V) 500 mA Dòng tối đa (3.3V) 50 mA 32 KB (ATmega328) với 0.5KB dùng Bộ nhớ flash bootloader SRAM KB (ATmega328) EEPROM KB (ATmega328) 12 2.2.1 Vi điều khiển Arduino UNO sử dụng vi điều khiển họ 8bit AVR ATmega8, ATmega168, ATmega328 Bộ não xử lí tác vụ đơn giản điều khiển đèn LED nhấp nháy, xử lí tín hiệu cho xe điều khiển từ xa, làm trạm đo nhiệt độ - độ ẩm hiển thị lên hình LCD,… hay ứng dụng khác mà bạn xem Ngoài việc dùng cho board Arduino UNO, người dùng sử dụng IC điều khiển cho mạch tự chế cần board Arduino UNO để lập trình cho vi điều khiển Trên thực tế mạch tự chế để chi phí thấp Hình 2-6 Mạch chế tạo thủ công mạch in Năng lượng Arduino UNO cấp nguồn 5V thông qua cổng USB cấp nguồn với điện áp khuyên dùng 7-12V DC giới hạn 6-20V Thường cấp nguồn pin 13 vuông 9V hợp lí bạn sẵn nguồn từ cổng USB Nếu cấp nguồn vượt ngưỡng giới hạn trên, bạn làm hỏng Arduino UNO Các chân lượng • GND (Ground): cực âm nguồn điện cấp cho Arduino UNO Khi bạn dùng thiết bị sử dụng nguồn điện riêng biệt chân phải nối với • 5V: cấp điện áp 5V đầu Dòng tối đa cho phép chân 500mA • 3.3V: cấp điện áp 3.3V đầu Dòng tối đa cho phép chân 50mA • Vin (Voltage Input): để cấp nguồn cho Arduino UNO, bạn nối cực dương nguồn với chân cực âm nguồn với chân GND • IOREF: điện áp hoạt động vi điều khiển Arduino UNO đo chân Và dĩ nhiên 5V Mặc dù bạn không lấy nguồn 5V từ chân để sử dụng chức cấp nguồn • RESET: việc nhấn nút Reset board để reset vi điều khiển tương đương với việc chân RESET nối với GND qua điện trở 10KΩ Bộ nhớ Vi điều khiển Atmega328 tiêu chuẩn cung cấp cho người dùng: • 32KB nhớ Flash: đoạn lệnh bạn lập trình lưu trữ nhớ Flash vi điều khiển Thường có khoảng vài KB số dùng cho bootloader đừng lo, bạn cần 20KB nhớ đâu • 2KB cho SRAM (Static Random Access Memory): giá trị biến bạn khai báo lập trình lưu Bạn khai báo nhiều biến cần nhiều nhớ RAM Tuy vậy, thực nhớ RAM lại trở thành thứ mà bạn phải bận tâm Khi điện, liệu SRAM bị • 1KB cho EEPROM (Electrically Eraseble Programmable Read Only Memory): giống ổ cứng mini – nơi bạn đọc ghi liệu vào mà lo bị cúp điện giống liệu SRAM 14 • Các cổng vào/ra Hình 2-7 Mạch arduino Arduino UNO có 14 chân digital dùng để đọc xuất tín hiệu Chúng có mức điện áp 0V 5V với dòng vào/ra tối đa chân 40mA Ở chân có điện trở pull-up từ cài đặt vi điều khiển ATmega328 (mặc định điện trở không kết nối) Một số chân digital có chức đặc biệt sau: • chân Serial: (RX) (TX): dùng để gửi (transmit – TX) nhận (receive – RX) liệu TTL Serial Arduino Uno giao tiếp với thiết bị khác thông qua chân Kết nối bluetooth thường thấy nói nôm na kết nối Serial không dây Nếu không cần giao tiếp Serial, bạn không nên sử dụng chân không cần thiết • Chân PWM (~): 3, 5, 6, 9, 10, 11: cho phép bạn xuất xung PWM với độ phân giải 8bit (giá trị từ → 8-1 tương ứng với 0V → 5V) hàm analogWrite() Nói cách đơn giản, bạn điều chỉnh điện áp chân từ mức 0V đến 5V thay cố định mức 0V 5V chân khác 15 • Chân giao tiếp SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK) Ngoài chức thông thường, chân dùng để truyền phát liệu giao thức SPI với thiết bị khác • LED 13: Arduino UNO có đèn led màu cam (kí hiệu chữ L) Khi bấm nút Reset, bạn thấy đèn nhấp nháy để báo hiệu Nó nối với chân số 13 Khi chân người dùng sử dụng, LED sáng Arduino UNO có chân analog (A0 → A5) cung cấp độ phân giải tín hiệu 10bit (0 → 210-1) để đọc giá trị điện áp khoảng 0V → 5V Với chân AREF board, bạn để đưa vào điện áp tham chiếu sử dụng chân analog Tức bạn cấp điện áp 2.5V vào chân bạn dùng chân analog để đo điện áp khoảng từ 0V → 2.5V với độ phân giải 10bit Đặc biệt, Arduino UNO có chân A4 (SDA) A5 (SCL) hỗ trợ giao tiếp I2C/TWI với thiết bị khác 2.2.2 Lập trình cho Arduino Các thiết bị dựa tảng Arduino lập trình ngôn riêng Ngôn ngữ dựa ngôn ngữ Wiring viết cho phần cứng nói chung Và Wiring lại biến thể C/C++ Một số người gọi Wiring, số khác gọi C hay C/C++ Riêng gọi “ngôn ngữ Arduino”, đội ngũ phát triển Arduino gọi Ngôn ngữ Arduino bắt nguồn từ C/C++ phổ biến dễ học, dễ hiểu Để lập trình gửi lệnh nhận tín hiệu từ mạch Arduino, cung cấp đến cho người dùng môi trường lập trình Arduino gọi Arduino IDE (Intergrated Development Environment) hình 16 Hình 2-8 Lập trình arduino Đọc Thẻ 3.1 Tổng quan sơ đồ khối Mục tiêu đề tài: - Khối reader: cho phép ghi đọc liệu thẻ RFID thích hợp - Thẻ tag : nhận tín hiệu trả lại tín hiệu - Khối vi điều khiển : lập trình thời gian phát hiện, thời gian chờ Khi đưa thẻ tag (những tần số khác nhau) trước RFID RC-522 khoảng quy định Thẻ tag nhận lượng từ RFID RC-522 phần để hoạt động,1 phần để trả lại tín hiệu RFID RC-522 kết nối với arduino nhận tín hiệu trả máy tính thẻ sai hay Máy tính kết nối lập trình hiển thị lên hình Nhóm thực chọn mạch đọc thẻ RFID thẻ tag thụ động: - Thông thường khái niệm cho RFID Tag tới hạn, khoảng đọc RFID Tag thu động phụ thuộc nhiều tham số : tần số làm việc, công suất đọc, can nhiễu từ thiết bị vô tuyến khác, Thông thường Tags làm 17 việc tần số thấp đọc khoảng cách 0,33 m hợac ngắn Tags làm việc tần số cao đọc từ khoảng cách m Tags dải tần UHF đọc từ 3,3 m đến 6,6 m Ở nơi cần đọc khoảng cách dài ví dụ phải đeo bám toa xe lửa cần sử dụng Tags tích cực có nguồn accu riêng, khoảng cách đọc đến 100 m xa Mặc dù công nghệ RFID chủ động RFID thụ động sử dụng tần số sóng radio để truyền thông tin, lại khác nhau, tương tự vậy, công nghệ lại có khả phù hợp tối ưu cho ứng dụng đa dạng khác Bảng 3-2 Các băng tần RFID, tiêu chuẩn ứng dụng Băng tần LF: Khoảng cách đọc 120-154 Dưới 10cm Tốc độ Ứng dụng liệu Thấp Tiêu chuẩn Thẻ thông minh, gắn ISO 18000/2 KHz (thụ động) thẻ động vào vật, quản lý truy nhập, thu thập liệu nhà máy tới Thẻ thông HF: 13.56 MHz Dưới 1m Thấp (thụ động) trung bình minh, ISO 18000/3 quản lý mặt hàng nhỏ, hộ chiếu, UHF: 433 MHz – 100m Trung bình (tích cực) chuỗi cung cấp, chống trộm, thư viện, vận chuyển An ninh theo dõi ISO 18000/7 container, theo dõi UHF: 860-960 – 7m tài sản Trung bình Nhận dạng phương EPC MHz đến cao (thụ động) tiện điện tải, an ninh, C1G2/ ISO truy nhập, quản lý 18000-6C 18 chuỗi cung cấp Khoảng đọc thẻ RFID thụ động phụ thuộc nhiều tham số: tần số làm việc, công suất đọc, nhiễu từ thiết bị vô tuyến khác… Các hệ thống RFID LF, HF, UHF sử dụng thẻ RFID với giá thành tương đối thấp, từ khoảng 20 nghìn đến 200 nghìn đồng Các thẻ RFID sử dụng hệ thống có độ tin cậy khác nhau, tốc độ khác nhau, dung lượng nhớ khác nhau.Thẻ UHF cho phép đọc liệu khoảng cách xa so với thẻ LF, HF, nhiên lại bị tác động nhiều thẻ đầu đọc có vật chắn.Các tần số khác có ứng dụng khác tuân thủ tiêu chuẩn khác minh họa bảng 3.2 Chuyển đổi giao thức UART to Serial Kỹ thuật RFID có liên quan đến hệ thống không dây cho phép thiết bị đọc thông tin chứa chip không tiếp xúc trực tiếp khoảng cách xa mà không thực giao tiếp vật lý yêu cầu nhìn thấy hai Nó cho ta phương pháp truyền nhận liệu từ điểm đến điểm khác Kỹ thuật RFID sử dụng truyền thông không dây dải tần sóng vô tuyến để truyền liệu từ thẻ đến reader Thẻ đính kèm gắn vào đối tượng nhận dạng chẳng hạn sản phẩm, hộp pallet 3.3 Thẻ tag Thẻ sử dụng hệ thống RFID có chức thu phát (transponder), 19 thiết kế để vừa có khả thu tín hiệu vô tuyến vừa có khả tự động phát đi, trả lời Cấu tạo thẻ RFID thường bao gồm thành phần sau: - Mạch giải mã - Bộ nhớ - Nguồn cung cấp - Điều khiển giao tiếp - Anten Thẻ thụ động Loại thẻ nguồn bên (on-board), sử dụng nguồn nhận từ reader để tự tiếp sinh lực hoạt động truyền liệu lưu trữ cho reader thẻ reader truyền thông với reader truyền trước đến thẻ Cho nên bắt buộc phải có reader để thẻ truyền liệu Thẻ thụ động đọc khoảng cách từ 11cm trường gần (ISO 14443), đến 10m trường xa (ISO 18000-6), lên đến 183m kết hợp với ma trận cấu tạo: Thẻ thụ động bao gồm thành phần sau: - Vi mạch (microchip) - Antenna 3.4 Vi mạch Vi mạch thông thường gồm có: - Bộ chỉnh lưu (power control/rectifier): chuyển nguồn AC từ tín hiệu antenna reader thành nguồn DC Nó cung cấp nguồn đến thành phần khác vi mạch - Máy tách xung (Clock extractor): rút tín hiệu xung từ tín hiệu antenna reader - Bộ điều chế (Modulator): điều chỉnh tín hiệu nhận từ reader Đáp ứng thẻ gắn tín hiệu điều chế, sau truyền trở lại reader - Đơn vị luận lý (Logic unit): chịu trách nhiệm cung cấp giao thức truyền thẻ reader 20 - Bộ nhớ vi mạch (memory): dùng lưu trữ liệu Bộ nhớ thường phân đoạn (gồm vài block field) Addressability có nghĩa có khả phân tích (đọc ghi) vào nhớ riêng vi mạch thẻ Một block nhớ thẻ giữ nhiều loại liệu khác nhau, ví dụ phần liệu nhận dạng đối tượng gắn thẻ, bit checksum (chẳng hạn kiểm tra lỗi CRC) kiểm tra độ xác liệu truyền v.v… Sự tiến kỹ thuật cho phép kích thước vi mạch nhỏ đến mức nhỏ hạt cát Tuy nhiên, kích cỡ thẻ không xác định kích thước vi mạch mà chiều dài antenna  Antenna Antenna thẻ dùng để lấy lượng từ tín hiệu reader để làm tăng sinh lực cho thẻ hoạt động, gửi nhận liệu từ reader Antenna gắn vào vi mạch, antenna trung tâm hoạt động thẻ Có thể có nhiều dạng antenna, UHF, chiều dài antenna tương ứng với bước sóng hoạt động thẻ Một antenna lưỡng cực bao gồm dây dẫn điện (chẳng hạn đồng) mà bị ngắt trung tâm Chiều dài tổng cộng antenna lưỡng cực nửa bước sóng tần số dùng nhằm tối ưu lượng truyền từ tín hiệu antenna reader đến thẻ Reader đọc thẻ nhiều hướng khác Chiều dài antenna thẻ thường lớn nhiều so với vi mạch thẻ định kích cỡ vật lý thẻ Một antenna thiết kế dựa số nhân tố sau đây: - Khoảng cách đọc thẻ với reader - Hướng cố định thẻ reader - Hướng tùy ý thẻ reader - Loại sản phẩm riêng biệt - Vận tốc đối tượng gắn thẻ - Độ phân cực antenna reader Hiện tại, antenna thẻ xây dựng mảnh kim loại mỏng Nó có nhiều phạm vi đọc, 21 inch đến khoảng 30 feet (xấp xỉ m) - Smart card loại thẻ RFID thụ động, ngày sử dụng rộng rãi lĩnh vực khác (chẳng hạn huy hiệu ID) Dữ liệu thẻ đọc gần reader Thẻ không cần phải tiếp xúc với reader trình đọc Hình 3-9 Hoạt động hệ thống RFID sử dụng Thẻ thụ động Trong chế độ thụ động: thiết bị nguồn phát phát từ trường đến nguồn đích Trong chế độ này, nguồn đích trạng thái bị động trả lời nhận tín hiệu từ nguồn phát Một giao dịch diễn NFC theo bước: phát (Discovery), xác thực (Authentication), trao đổi (Negotiation), truyền liệu (Transfer) xác nhận từ phía nhận liệu (Acknowledgment) NFC hoạt động tần số 13,56 MHz tốc độ truyền tải khoảng từ 106 kbit/s đến 848 kbit/s 3.4.1 Phạm vi ghi đọc Phạm vi ghi đọc xác định khoảng cách đầu ghi đọc thẻ RFID Dựa khoảng cách chia hệ thống RFID theo kiểu sau: 22 • Trực tiếp: Đó hệ thống có khoảng cách ghi đọc nhỏ cm Một vài hệ thống RFID dùng tần số LF (Low Frequency) HF (High Frequency ) thuộc nhóm • Tầm gần: Đó hệ thống có khoảng cách đọc ghi khoảng từ cm 100 cm Đa số hệ thống sử dụng tần số LF HF thuộc nhóm • Tầm xa: Đó hệ thống có khoảng cách đọc ghi lơn 100 cm Các hệ thống RFID hoạt động dải tần UHF (Ultra High Frequency) dải tần viba thuộc nhóm 3.5 Thiết bị đọc thẻ (Reader) Thiết bị đọc thẻ (Reader) thiết bị cho phép ghi đọc liệu thẻ RFID thích hợp Hoạt động ghi liệu lên thẻ người ta gọi công đoạn tạo thẻ Sau tạo thẻ xong ta đưa thẻ vào hoạt động cách gắn thẻ lên đối tượng Thiết bị đọc thẻ coi trung tâm hệ thống RFID Một thiết bị đọc thẻ bao gồm phần sau: - Bộ truyền tín hiệu - Bộ nhận tín hiệu - Bộ vi xử lý - Bộ nhớ - Khối điều khiển - Khối giao tiếp truyền thông - Khối nguồn - Các kênh vào cho cảm biến, truyền động… 23 Hình 3-10 Các thành phần reader 3.6 Khoảng đọc thẻ Khoảng đọc RFID thẻ thụ động phụ thuộc nhiều tham số như: tần số, công suất đọc, làm việc, can nhiễu……….Thông thường việc tần số thấp HF đọc khoảng cách 50cm ngắn Các thẻ làm việc tần số cao đọc từ khoảng cách 3m thẻ dải tần UHF đọc từ 9m Ở nơi cần đọc khoảng cách dài ví dụ phải đeo bám xe toa xe lửa cần sử dụng thẻ tích cực nguồn riêng, khoảng cách đọc đến 100m xa 24 Kết Luận Công nghệ RFID công nghệ phát triển nhanh giới có Việt Nam Ngôn ngữ Arduino dựa ngôn ngữ Wiring-là biến thể C/C++ Một số người gọi Wiring, số khác gọi C hay C/C++ Riêng gọi “ngôn ngữ Arduino” Ngôn ngữ Arduino bắt nguồn từ C/C++ phổ biến dễ học, dễ hiểu Đây công nghệ mới, cánh tay phải đắc lực hoạt động kinh doanh công ty tạo lợi cạnh tranh rõ nét Trong trình làm đồ án chúng em xin cảm ơn ThS Vũ Hồng Vinh giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án Bài viết chúng em chắn nhiều thiếu sót, em mong nhận lời nhận xét, hướng dẫn thầy để viết hoàn thiện Chúng em xin chân thành cảm ơn! 25 Tài liệu tham khảo [1] http://arduino.vn/bai-viet/42-arduino-uno-r3-la-gi [2] http://idro.co.kr/?btp_work=work-open-in-same-window [3] http://techpro.vn/tin-tuc/ban-tin-tong-hop/346-cong-nghe-rfid-la-gi.html [4] http://vnexperts.net/bai-viet-ky-thuat/security/256-c-bn-v-ma-hoacryptography.html [5] http://arduino.vn/bai-viet/833-lap-trinh-va-su-dung-modul-doc-rfid-rc522 [6] http://arduino.vn/bai-viet/562-su-dung-module-nrf24l01 [7] http://codientuvina.com/module-rfid-rc522.html [8] http://sinhvienfx.com/files/ups/1/files/datafree/012016/2749.pdf 26 [...]... reader: cho phép ghi hoặc đọc dữ liệu trên các thẻ RFID thích hợp - Thẻ tag : nhận được tín hiệu và trả lại tín hiệu - Khối vi điều khiển : lập trình thời gian phát hiện, thời gian chờ Khi đưa thẻ tag (những tần số khác nhau) trước RFID RC-522 trong một khoảng quy định Thẻ tag nhận năng lượng từ RFID RC-522 một phần để hoạt động,1 phần để trả lại tín hiệu RFID RC-522 kết nối với arduino sẽ nhận được tín... khoảng cách đọc ghi lơn hơn 100 cm Các hệ thống RFID hoạt động trong dải tần UHF (Ultra High Frequency) và dải tần viba đều thuộc về nhóm này 3.5 Thiết bị đọc thẻ (Reader) Thiết bị đọc thẻ (Reader) là thiết bị cho phép ghi hoặc đọc dữ liệu trên các thẻ RFID thích hợp Hoạt động ghi dữ liệu lên thẻ người ta gọi là công đoạn tạo thẻ Sau khi tạo thẻ xong ta sẽ đưa thẻ đi vào hoạt động bằng cách gắn thẻ lên... tín hiệu antenna của reader đến thẻ Reader có thể đọc thẻ này ở nhiều hướng khác nhau Chiều dài antenna của thẻ thường lớn hơn nhiều so với vi mạch của thẻ vì vậy nó quyết định kích cỡ vật lý của thẻ Một antenna có thể được thiết kế dựa trên một số nhân tố sau đây: - Khoảng cách đọc của thẻ với reader - Hướng cố định của thẻ đối với reader - Hướng tùy ý của thẻ đối với reader - Loại sản phẩm riêng... cung cấp Khoảng đọc của thẻ RFID thụ động phụ thuộc rất nhiều tham số: tần số làm việc, công suất bộ đọc, sự nhiễu từ các thiết bị vô tuyến khác… Các hệ thống RFID LF, HF, UHF sử dụng các thẻ RFID với giá thành tương đối thấp, từ khoảng 20 nghìn đến 200 nghìn đồng Các thẻ RFID sử dụng trong hệ thống có độ tin cậy khác nhau, tốc độ khác nhau, và dung lượng bộ nhớ khác nhau .Thẻ UHF cho phép đọc dữ liệu ở... tính là thẻ sai hay đúng Máy tính được kết nối lập trình và hiển thị lên màn hình Nhóm thực hiện chọn mạch đọc thẻ RFID thẻ tag thụ động: - Thông thường không có khái niệm cho RFID Tag tới hạn, khoảng đọc của các RFID Tag thu động phụ thuộc rất nhiều tham số như : tần số làm việc, công suất bộ đọc, can nhiễu từ các thiết bị vô tuyến khác, Thông thường các Tags làm 17 việc ở tần số thấp đọc được... “ngôn ngữ Arduino , và đội ngũ phát triển Arduino cũng gọi như vậy Ngôn ngữ Arduino bắt nguồn từ C/C++ phổ biến hiện nay do đó rất dễ học, dễ hiểu Để lập trình cũng như gửi lệnh và nhận tín hiệu từ mạch Arduino, nó được cung cấp đến cho người dùng một môi trường lập trình Arduino được gọi là Arduino IDE (Intergrated Development Environment) như hình dưới đây 16 Hình 2-8 Lập trình arduino 3 Đọc Thẻ 3.1... nào đó Thiết bị đọc thẻ có thể được coi là trung tâm của một hệ thống RFID Một thiết bị đọc thẻ bao gồm các phần như sau: - Bộ truyền tín hiệu - Bộ nhận tín hiệu - Bộ vi xử lý - Bộ nhớ - Khối điều khiển - Khối giao tiếp truyền thông - Khối nguồn - Các kênh vào ra cho các cảm biến, bộ truyền động… 23 Hình 3-10 Các thành phần của một reader 3.6 Khoảng đọc của thẻ Khoảng đọc của các RFID thẻ thụ động phụ... bộ đọc, làm việc, can nhiễu……….Thông thường các việc ở tần số thấp HF đọc được trong khoảng cách 50cm và ngắn hơn thế Các thẻ làm việc ở tần số cao đọc được từ khoảng cách 3m và các thẻ ở dải tần UHF đọc được từ 9m Ở những nơi cần đọc khoảng cách dài hơn ví dụ như phải đeo bám các xe toa xe lửa cần sử dụng các thẻ tích cực cơ nguồn riêng, khoảng cách đọc có thể đến 100m hoặc xa hơn thế nữa 24 4 Kết. ..• Thư viên lập trình RFID RC522hổ trợ Ardui Vì thẻ RFID thụ động có giá thành ngày càng giảm đi, do vậy mà ngày càng nhiều lĩnh vực công nghiệp đã chấp thuận sử dụng loại thẻ RFID và công nghệ này, có khá nhiều công ty đang tiến hành thay thế công nghệ nhận dạng mã vạch truyền thống sang sử dụng nhãn tag RFID Người dùng có thể thấy các loại thẻ tag RFID thụ động trong ứng dụng quản lý... gắn thẻ - Độ phân cực antenna của reader Hiện tại, antenna của thẻ được xây dựng bằng một mảnh kim loại mỏng Nó có nhiều phạm vi đọc, ít hơn 1 21 inch đến khoảng 30 feet (xấp xỉ 9 m) - Smart card là một loại thẻ RFID thụ động, ngày nay nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau (chẳng hạn như huy hiệu ID) Dữ liệu trên thẻ này được đọc khi nó gần reader Thẻ này không cần phải tiếp xúc với