El PN532 modulis Tai vienas universaliausių ir populiariausių komponentų tarp kūrėjų, norinčių integruoti RFID/NFC technologiją į savo projektus. Šis modulis siūlo daugybę funkcijų, kurios leidžia skaityti ir rašyti žymes, bendrauti tarp NFC įrenginių ir netgi naudoti kaip kortelių emuliatorių. Jei esate aistringas elektroniniams prietaisams arba tiesiog norite į savo sistemas įtraukti NFC technologiją, PN532 yra labai rekomenduojamas sprendimas.
Šis lustas išpopuliarėjo tarp gamintojų ir „pasidaryk pats“ entuziastų, turėdamas kelias ryšio parinktis ir įvairias programas nuo bekontakčių mokėjimų iki prieigos kontrolės. Šiame straipsnyje mes išsamiai išnagrinėsime funkcijas, sąsajas, naudojimo būdus ir galimas bibliotekas, dėl kurių PN532 yra esminis įrankis bet kuriam kūrėjui.
Kas yra PN532?
PN532 yra NFC (Near Field Communication) ryšio lustas, veikiantis 13.56 MHz dažniu. Šis lustas yra RFID (Radio Frequency Identification) technologijos plėtinys. Tiesą sakant, bet kuri funkcija, kurią galima atlikti naudojant RFID, taip pat gali būti valdoma naudojant NFC, kuri taip pat siūlo papildomų funkcijų, tokių kaip dvipusis ryšys.
Šis lustas yra žinomas dėl savo gebėjimo dirbti su skirtingomis ryšio sąsajomis, įskaitant UART, I2C ir SPI, todėl jis yra labai lankstus, kai jis įtraukiamas į projektus su mikrovaldikliais, tokiais kaip Arduino ar Raspberry Pi. Dėl šių savybių PN532 yra idealus pasirinkimas prieigos kontrolės programoms, bekontakčiams mokėjimams, autentifikavimo sistemoms ir kitiems projektams, kuriems reikia įdiegti RFID/NFC sistemas.
Ryšio sąsajos
Vienas didžiausių PN532 privalumų yra jo galimybė bendrauti per tris skirtingas sąsajas:
- SPI (nuoseklioji periferinė sąsaja): Tai leidžia greitai palaikyti ryšį tarp PN532 ir kitų įrenginių, o tai ypač naudinga projektuose, kuriems reikalingas didelės spartos duomenų perdavimas.
- I2C (integruota grandinė): Idealiai tinka projektams, kuriuose pirmenybė teikiama jungties kaiščių taupymui, nes tam reikia mažiau fizinių linijų nei SPI.
- UART (universalus asinchroninis imtuvas-siųstuvas): Tai leidžia tiesiogiai prisijungti prie įrenginių, tokių kaip kompiuteriai, naudojantys USB serijos keitiklius, supaprastindami kūrimo procesą stalinių kompiuterių platformose.
Dėl visų šių komunikacijos parinkčių PN532 modulio integravimas į įvairių tipų projektus yra paprasta ir lengvai pritaikoma užduotis. Atsižvelgdami į projekto poreikius, galite pasirinkti sąsają, kuri geriausiai atitinka jūsų poreikius.
Techninės charakteristikos
PN532 išsiskiria ne tik lankstumu sąsajų tipų atžvilgiu, bet ir daugybe techninių savybių, dėl kurių jis itin universalus:
- Veikimo dažnis: 13.56 MHz, tai yra NFC ryšio standartas.
- Etiketės laikiklis: „Mifare1 S50“, S70, „Ultralight“, „Pro“ ir „DESFire“.
- Perdavimo greitis: Iki 10 Mbit/s SPI sąsajose. Naudojant I2C ir UART, jo našumas taip pat yra puikus, nors palyginti nuosaikus.
- Operacijos įtampa: Jis veikia nuo 3.3 V iki 5 V DC, todėl yra suderinamas su dauguma mikrovaldiklių ir kūrimo plokščių.
- Veikimo atstumas: Priklausomai nuo antenos ir aplinkos, efektyvus NFC žymų skaitymo ir rašymo diapazonas yra apie 3–10 centimetrų, o tai tinka daugeliui programų.
Be to, jis palaiko kelis RFID/NFC standartus, tokius kaip ISO/IEC 14443A ir B, kurie dažniausiai naudojami prieigos kontrolės ir mokėjimo sistemų programose.
Platformos palaikymas
Kitas PN532 pranašumas yra platus suderinamumas su įvairiomis kūrimo platformomis. Žemiau pateikiame keletą populiariausių:
- Arduino: Yra specifinių bibliotekų, tokių kaip „Adafruit“ sukurta, todėl dirbti su PN532 šioje platformoje labai paprasta. Galite naudoti kodų pavyzdžius, norėdami skaityti ir rašyti žymas, patikrinti kortelių UID ar net emuliuoti žymas.
- Aviečių Pi: Dėl bibliotekų, tokių kaip libnfc, palaikymo, integruoti PN532 su šiuo populiariu įrenginiu paprasta. Galite prijungti modulį per SPI, UART arba I2C ir nedelsdami pradėti dirbti su juo, kad atliktumėte tokias užduotis kaip autentifikavimas arba NFC kortelių skaitymas.
- Kiti mikrovaldikliai: PN532 lankstumas leidžia jį naudoti su kitais mikrovaldikliais, jei tik yra atitinkamos bibliotekos. Kai kurie pavyzdžiai yra ESP8266, ESP32 ir STM32.
Be to, PN532 galima naudoti prijungus jį prie kompiuterio per USB-serijinį kabelį, kad galėtumėte dirbti tiesiai iš darbalaukio. Tai ypač naudinga kūrimo aplinkose, kurioms reikalingas greitas testavimas ir koregavimas.
PN532 Programos
PN532 galimybės neapsiriboja vien tik žymų skaitymu ir rašymu. Jo taikomosios programos yra įvairios ir svyruoja nuo įrenginio autentifikavimo iki bekontakčių mokėjimo sistemų. Štai keletas dažniausiai pasitaikančių šio NFC/RFID modulio naudojimo atvejų:
- Praėjimo kontrolės sistemos: PN532 gali būti naudojamas diegiant RFID/NFC kortelių prieigos kontrolės sistemas pastatuose, biuruose ar net išmaniųjų spynų projektuose. Kadangi kortelės UID galima lengvai nuskaityti ir patikrinti, tai yra puikus pasirinkimas su sauga susijusiems projektams.
- Bekontakčiai mokėjimai: Dėl galimybės bendrauti su mobiliaisiais telefonais, palaikančiais NFC, naudojant šį modulį lengvai įdiegiamos tokios programos kaip bekontakčiai mokėjimai. Derinys su tokiomis platformomis kaip Arduino ar Raspberry Pi leidžia lengvai sukurti saugias ir efektyvias mokėjimo sistemas.
- Inventorizacijos ir sekimo sistemos: Naudojant NFC žymas, PN532 leidžia kurti sandėlio ar atsargų valdymo sprendimus. Produktai gali būti pažymėti RFID žymomis, o modulis bus atsakingas už registraciją ir patikrinimą, kur jie yra.
- Žymos emuliacija: Viena iš pažangiausių PN532 funkcijų yra galimybė imituoti MIFARE žymas ar kitas suderinamas korteles. Tai gali būti naudojama norint imituoti korteles bandomojoje aplinkoje arba sąveikauti su sistemomis, kurioms reikalingas fizinis kortelės buvimas, jos nenaudojant.
Dėl visų šių programų PN532 yra esminis įrankis kūrėjams, dirbantiems su IoT projektais, automatizavimu ar bet kokia aplinka, kuriai reikalingas autentifikavimas ir saugus duomenų perdavimas.
Surinkimas ir jungtys
PN532 modulio surinkimas yra labai paprastas. Modulis turi DIP jungiklį, kuris leidžia pasirinkti ryšio sąsają, kurią norite naudoti. Pagrindinė skirtingų sąsajų konfigūracija yra tokia:
- I2C jungtis: Norėdami naudoti PN532 su I2C, tiesiog sureguliuokite atitinkamą DIP jungiklį ir prijunkite SDA (duomenys) ir SCL (laikrodžio) kaiščius tarp modulio ir mikrovaldiklio.
- SPI ryšys: SPI atveju turėsite prijungti MOSI, MISO, SCK ir SS kaiščius, be to, pasirinkti atitinkamą DIP-SWITCH parinktį.
- UART jungtis: Jei norite dirbti su UART, galite tiesiogiai prijungti USB nuoseklųjį kabelį ir susisiekti su moduliu iš savo kompiuterio arba mikrovaldiklio.
Prie modulio taip pat paprastai pridedamos kaiščių juostelės ir moteriški dupont kabeliai, todėl jį dar lengviau prijungti prie kitų įrenginių. Be to, įprasta, kad NFC kortelė ir raktų pakabukas yra komplekte.
Kitos svarbios detalės
PN532 energijos suvartojimas skiriasi priklausomai nuo jūsų atliekamų operacijų. Budėjimo režimu suvartojimas yra apie 100 mA, o veikiant gali padidėti iki 120 mA. Tačiau modulis taip pat turi du mažos galios režimus: Soft-Power-Down, kurio suvartojimas yra 22 uA, ir Hard-Power-Down, kurio suvartojimas yra tik 1 uA. Tai naudinga projektuose, kuriuose itin svarbu taupyti energiją.
Kitas įdomus aspektas yra PN532 galimybė dirbti su NDEF formatu (NFC Data Exchange Format), kuris yra standartas, naudojamas keistis informacija tarp NFC įrenginių. Tai reiškia, kad, pavyzdžiui, išmanusis telefonas gali nuskaityti URL, tekstą ar duomenis, saugomus šia sistema sukurtoje žymoje.
Galiausiai taip pat verta pabrėžti aktyvią bendruomenę, susijusią su PN532 naudojimu. Turint daug internete pasiekiamų dokumentų, palaikymą iš tokių įmonių kaip „Adafruit“ ir įvairių bibliotekų, nesunku gauti pagalbos ir patarimų dėl bet kokių klausimų, susijusių su šiuo moduliu.
Trumpai tariant, PN532 yra puikus pasirinkimas diegti NFC ir RFID technologijas projektuose, išsiskiriantis savo universalumu, keliomis ryšio sąsajomis ir paprastumu, kuriuo jį galima integruoti į mikrovaldikliais pagrįstas sistemas. Nesvarbu, ar jums reikia kurti prieigos kontrolės sistemas, bekontakčius mokėjimus ar kortelių emuliaciją, šis modulis siūlo išsamų sprendimą.