如何使用树莓派连接EM-18RFID阅读器模块 并通过Python脚本从一些RFID卡访问信息

概述

RFID或射频识别是一种通过电磁波进行通信的方式（射频波，具体而言）。 RFID标签和RFID卡通常用于身份验证和访问控制。

您可能已经看到人们在办公室入口处刷身份证。身份证实际上是具有雇员个人信息的RFID卡。在他/她刷卡的那一刻，他的检查时间将被计算机捕获。

我已经使用RFID阅读器和RFID卡实施了多个项目，如 RFID安全访问控制系统使用8051 ，基于RFID的考勤系统和 Arduino RFID阅读器。

在所有这些项目中，我提到一个简单的RFID通信系统由三部分组成：RFID卡或标签（包含嵌入在芯片上的用户或产品信息）， RFID阅读器（触发RFID卡并从卡中提取信息的设备）和主机系统（如计算机或微控制器，然后处理数据）。

在这个项目中，我将使用流行的EM-18 RFID阅读器模块和一些RFID卡。另一种流行的RFID阅读器称为RFID RC522。 EM-18和RC522 RFID模块之间的主要区别是：

EM-18基于125 KHz射频通信，而RC522基于13.56 MHz频率

进入接口选项后，EM-18使用串行通信，而RC522使用SPI通信（尽管芯片也支持I2C和UART）。

因此，选择RFID阅读器模块非常重要，因为它定义了如何使用Raspberry Pi或Arduino与模块进行通信。

我不会详细介绍RFID阅读器和RFID通信的工作细节，因为有许多类似于这里的教程： RFID技术及其应用。我将跳转到Raspberry Pi RFID阅读器界面。

设置用于串行通信的Raspberry Pi

我在Raspberry Pi RFID阅读器模块接口中提到的重要事项是EM-18 RFID阅读器模块使用UART通信即串行通信。如果你还记得，我还没有完成任何涉及Raspberry Pi串口通信的项目。

在继续使用Raspberry Pi和RFID阅读器模块的接口之前，有为了在Raspberry Pi中启用串行通信，您需要在Raspberry Pi中执行一些操作。

在Raspberry Pi中，串行端口可以使用或配置为两个方式：访问控制台和串行接口。默认情况下，Raspberry Pi的串行端口配置为访问Linux控制台，即作为控制台I/O引脚。

但是，我们希望将其更改为充当串行通信端口，以便我们可以连接外部外围设备，如本项目中的RFID阅读器，通过串行通信进行通信。

为了做到这一点，首先登录您的Raspberry Pi使用SSH（Putty）。输入以下命令进入Raspberry Pi配置工具。

sudo raspi-config

在“接口选项”中，选择“串行”选项。

现在，它询问您是否要通过串行通信访问登录shell。选择“否”选项。 然后，它要求您启用串行端口硬件。选择“是”选项。

完成该过程并重新启动Raspberry Pi。在Raspberry Pi启动后，一旦使用Putty登录agin并检查串行端口是否已启用，请输入以下命令。

dmesg | grep tty

在底部，您可以看到，“ttyS0”已配置如串行。现在，您可以继续使用Raspberry Pi连接RFID阅读器模块，通过串口进行通信。

Raspberry Pi RFID阅读器接口电路图

下图显示了Raspberry Pi和EM-18 RFID阅读器之间的连接。

所需组件

Raspberry Pi 3 Model B

EM-18 RFID阅读器模块

RS232 - 到 - USB适配器（因为我的RFID阅读器只有RS232输出）

少量RFID卡或RFID标签

RFID阅读器电源（我的RFID阅读器有5V稳压器）

用于Raspberry Pi和RS232-USB适配器的5V电源

连接电线

680Ω电阻（1/4瓦）

1.5KΩ电阻（1/4瓦）

电路设计

在Raspberry Pi上GPIO14和GPIO14即物理引脚8和10分别是UART TX和RX引脚。由于我们已经启用了Raspberry Pi的串行端口，您可以将这些引脚连接到外围设备。

现在是时候注意Raspberry Pi的工作原理了3.3V逻辑。因此，Raspberry Pin的RX引脚只能用3.3V逻辑给出。为了做到这一点，我们需要使用一个由两个电阻组成的简单分压器网络将RFID读取器的TX线电平转换为3.3V。

我使用了680Ω和1.5KΩ电阻。分压器的输出连接到Raspberry Pi的UART RXD引脚，即GPIO15。在Raspberry Pi和RFID读取器模块之间建立共同的接地连接。

代码

编写一个简单的Python脚本来读取RFID卡中的值，将其与预定义的值进行比较（我已事先收集了所有RFID卡的数据）并显示特定信息。

注意：在“port =‘/dev/ttyS0’”行中，将ttyS0替换为分配给您的串行设备的名称。

工作

Raspberry Pi RFID阅读器模块接口的工作非常简单。在Raspberry Pi上启用串行端口后，我们必须分配与UART通信相关的其余参数，即波特率，奇偶校验，停止位和数据大小。所有这些值都在Python代码中设置。

在此之后，您将收到“放置卡片”的消息。当您将RFID卡放在RFID阅读器上时，RFID阅读器模块将从卡读取数据并通过串行通信将数据发送到Raspberry Pi。

这Raspberry Pi进一步分析数据，并在屏幕上显示相应的消息。

应用程序

接口带有Raspberry Pi的RFID阅读器非常有用，因为您可以实现广泛的应用，例如：

访问控制

验证

电子机票

电子支付

电子收费

考勤