ESP8266 RFID Động cơ servo

Hướng dẫn này chỉ cho bạn cách sử dụng ESP8266 và mô-đun RFID NFC RC522 để điều khiển một động cơ servo. Quá trình diễn ra như sau:

Điều này có thể được sử dụng để khóa tủ, ngăn kéo, cửa, hoặc điều khiển việc mở và đóng của máy cho ăn thú cưng.

Phần cứng cần chuẩn bị

1×ESP8266 NodeMCU ESP-12E
1×Recommended: ESP8266 NodeMCU ESP-12E (Uno-form)
1×USB Cable Type-A to Type-C (for USB-A PC)
1×USB Cable Type-C to Type-C (for USB-C PC)
1×RFID/NFC RC522 Kit (reader + tags)
1×RFID Key Fob
1×RFID Card
1×động cơ servo
1×5V Power Adapter
1×DC Power Jack
1×dây jumper
1×(Khuyến nghị) Screw Terminal Expansion Board for ESP8266
1×(Khuyến nghị) Power Splitter for ESP8266 Type-C

Or you can buy the following kits:

1×DIYables Sensor Kit (30 sensors/displays)
1×DIYables Sensor Kit (18 sensors/displays)

Về Mô-đun RFID/NFC RC522 và động cơ servo

Nếu bạn chưa quen với mô-đun RFID/NFC RC522 và động cơ servo (bao gồm sơ đồ chân, cách hoạt động và lập trình), hãy tham khảo các bài hướng dẫn sau:

ESP8266 NodeMCU, Arduino, RFID, động cơ servo, thành phần

Cách hoạt động

  • Một số UID của thẻ RFID/NFC đã được lập trình sẵn vào mã ESP8266.
  • Khi người dùng chạm thẻ RFID/NFC vào đầu đọc RFID/NFC, đầu đọc sẽ đọc UID từ thẻ.
  • ESP8266 sau đó nhận UID từ đầu đọc.
  • ESP8266 sẽ so sánh UID đã đọc với các UID được định sẵn trong mã.
  • Nếu UID khớp với một trong các UID được định sẵn, ESP8266 sẽ điều khiển động cơ servo về vị trí 90°.
  • Khi thẻ được chạm lần nữa, ESP8266 sẽ điều khiển servo về vị trí 0°.
  • Quá trình này sẽ lặp lại vô hạn.

Sơ đồ đấu dây

sơ đồ nối dây ESP8266 NodeMCU RFID rc522 và động cơ servo

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

Xem thêm Sơ đồ chân ESP8266Cách cấp nguồn cho ESP8266.

Để đơn giản hóa, sơ đồ đấu dây ở trên được sử dụng cho mục đích thử nghiệm hoặc học tập, và cho một động cơ servo có mô-men xoắn nhỏ. Trên thực tế, chúng tôi khuyến nghị mạnh mẽ sử dụng một nguồn cấp bên ngoài cho động cơ servo. Sơ đồ đấu dây dưới đây minh họa cách kết nối động cơ servo với nguồn cấp bên ngoài.

sơ đồ đấu nối nguồn ngoài cho động cơ servo ESP8266 NodeMCU

This image is created using Fritzing. Click to enlarge image

※ Lưu ý:

Cách bố trí các chân có thể khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất. LUÔN sử dụng nhãn in trên mô-đun. Hình ảnh ở phía trên hiển thị sơ đồ chân của các mô-đun từ nhà sản xuất DIYables.

Bảng nối dây của mô-đun RFID/NFC RC522

RFID/NFC RC522 ESP8266
SS → GPIO 5 (SPI CS/SS)
SCK → GPIO 8 (SPI CLK)
MOSI → GPIO 7 (SPI MOSI)
MISO → GPIO 6 (SPI MISO)
IRQ(not connected)
GNDGND
RST → TO_BE_UPDATED
VCC → 3.3V

Mã ESP8266 - Thẻ RFID/NFC đơn

/* * Mã ESP8266 NodeMCU này được phát triển bởi newbiely.vn * Mã ESP8266 NodeMCU này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc. * Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập: * https://newbiely.vn/tutorials/esp8266/esp8266-rfid-servo-motor */ #include <SPI.h> #include <MFRC522.h> #include <Servo.h> #define SS_PIN D8 // The ESP8266 pin D8 #define RST_PIN D2 // The ESP8266 pin D2 #define SERVO_PIN D1 // The ESP8266 pin connects to servo motor MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN); Servo servo; byte authorizedUID[4] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}; int angle = 0; // The current angle of servo motor void setup() { Serial.begin(9600); SPI.begin(); // init SPI bus rfid.PCD_Init(); // init MFRC522 servo.attach(SERVO_PIN); servo.write(angle); // rotate servo motor to 0° Serial.println("Tap RFID/NFC Tag on reader"); } void loop() { if (rfid.PICC_IsNewCardPresent()) { // new tag is available if (rfid.PICC_ReadCardSerial()) { // NUID has been readed MFRC522::PICC_Type piccType = rfid.PICC_GetType(rfid.uid.sak); if (rfid.uid.uidByte[0] == authorizedUID[0] && rfid.uid.uidByte[1] == authorizedUID[1] && rfid.uid.uidByte[2] == authorizedUID[2] && rfid.uid.uidByte[3] == authorizedUID[3] ) { Serial.println("Authorized Tag"); // change angle of servo motor if (angle == 0) angle = 90; else //if(angle == 90) angle = 0; // rotate the servo motor to the angle position servo.write(angle); Serial.print("Rotate Servo Motor to "); Serial.print(angle); Serial.println("°"); } else { Serial.print("Unauthorized Tag with UID:"); for (int i = 0; i < rfid.uid.size; i++) { Serial.print(rfid.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " "); Serial.print(rfid.uid.uidByte[i], HEX); } Serial.println(); } rfid.PICC_HaltA(); // halt PICC rfid.PCD_StopCrypto1(); // stop encryption on PCD } } }

Hướng dẫn từng bước

Để bắt đầu với ESP8266 trên Arduino IDE, hãy làm theo các bước sau:

  • Xem hướng dẫn ESP8266 - Cài đặt phần mềm nếu đây là lần đầu bạn sử dụng ESP8266.
  • Nối các thành phần như được hiển thị trong sơ đồ.
  • Kết nối bo mạch ESP8266 với máy tính của bạn bằng cáp USB.
  • Mở Arduino IDE trên máy tính của bạn.
  • Chọn bo mạch ESP8266 phù hợp, ví dụ NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module), và cổng COM tương ứng của nó.
  • Nhấp vào biểu tượng Libraries ở thanh bên trái của Arduino IDE.
  • Tìm kiếm “MFRC522” và tìm thư viện từ GithubCommunity.
  • Nhấn nút Install để cài đặt thư viện MFRC522.
thư viện mfrc522 cho ESP8266 NodeMCU

Để xác định UID của thẻ RFID/NFC, bước đầu tiên là tải mã lên ESP8266 bằng Arduino IDE và sau đó nhấn nút Tải lên. Tiếp theo, mở Serial Monitor và chạm thẻ lên module RFID-RC522. UID sẽ được hiển thị trên Serial Monitor.

COM6
Send
Tap RFID/NFC tag on reader Unauthorized Tag with UID: 3A C9 6A CB
Autoscroll Show timestamp
Clear output
9600 baud  
Newline  

Một khi bạn đã có UID của riêng bạn:

  • Thay UID ở dòng 20 của mã nguồn bằng UID của bạn. Ví dụ, đổi byte authorizedUID[4] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}; thành byte authorizedUID[4] = {0x3A, 0xC9, 0x6A, 0xCB};
  • Tải mã lên bo mạch ESP8266 của bạn
  • Chạm một thẻ RFID/NFC lên module RFID-RC522
  • Động cơ servo nên quay đến 90°
  • Kiểm tra đầu ra trên Serial Monitor
COM6
Send
Tap RFID/NFC tag on reader Authorized Tag Rotate Servo Motor to 90°
Autoscroll Show timestamp
Clear output
9600 baud  
Newline  
  • Chạm thẻ RFID/NFC lên mô-đun RFID-RC522 lần nữa.
  • Động cơ servo sẽ quay về vị trí 0°, và bạn có thể quan sát điều này trên Serial Monitor.
COM6
Send
Tap RFID/NFC tag on reader Authorized Tag Rotate Servo Motor to 90° Authorized Tag Rotate Servo Motor to 0°
Autoscroll Show timestamp
Clear output
9600 baud  
Newline  
  • Chạm một thẻ RFID/NFC vào mô-đun RFID-RC522.
  • Kiểm tra Serial Monitor để xem đầu ra.
COM6
Send
Tap RFID/NFC tag on reader Authorized Tag Rotate Servo Motor to 90° Authorized Tag Rotate Servo Motor to 0° Unauthorized Tag with UID: BD 1E 1D 00
Autoscroll Show timestamp
Clear output
9600 baud  
Newline  

Mã ESP8266 - Nhiều thẻ RFID/NFC

Chúng ta có thể cho phép nhiều thẻ RFID/NFC để điều khiển một động cơ servo. Ví dụ, đoạn mã dưới đây sử dụng hai thẻ.

/* * Mã ESP8266 NodeMCU này được phát triển bởi newbiely.vn * Mã ESP8266 NodeMCU này được cung cấp để sử dụng công khai, không có ràng buộc. * Để xem hướng dẫn chi tiết và sơ đồ kết nối, vui lòng truy cập: * https://newbiely.vn/tutorials/esp8266/esp8266-rfid-servo-motor */ #include <SPI.h> #include <MFRC522.h> #include <Servo.h> #define SS_PIN D8 // The ESP8266 pin D8 #define RST_PIN D2 // The ESP8266 pin D2 #define SERVO_PIN D1 // The ESP8266 pin connects to servo motor MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN); Servo servo; byte authorizedUID1[4] = {0x3A, 0xC9, 0x6A, 0xCB}; byte authorizedUID2[4] = {0x30, 0x01, 0x8B, 0x15}; int angle = 0; // The current angle of servo motor void setup() { Serial.begin(9600); SPI.begin(); // init SPI bus rfid.PCD_Init(); // init MFRC522 servo.attach(SERVO_PIN); servo.write(angle); // rotate servo motor to 0° Serial.println("Tap RFID/NFC Tag on reader"); } void loop() { if (rfid.PICC_IsNewCardPresent()) { // new tag is available if (rfid.PICC_ReadCardSerial()) { // NUID has been readed MFRC522::PICC_Type piccType = rfid.PICC_GetType(rfid.uid.sak); if (rfid.uid.uidByte[0] == authorizedUID1[0] && rfid.uid.uidByte[1] == authorizedUID1[1] && rfid.uid.uidByte[2] == authorizedUID1[2] && rfid.uid.uidByte[3] == authorizedUID1[3] ) { Serial.println("Authorized Tag 1"); changeServo(); } else if (rfid.uid.uidByte[0] == authorizedUID2[0] && rfid.uid.uidByte[1] == authorizedUID2[1] && rfid.uid.uidByte[2] == authorizedUID2[2] && rfid.uid.uidByte[3] == authorizedUID2[3] ) { Serial.println("Authorized Tag 2"); changeServo(); } else { Serial.print("Unauthorized Tag with UID:"); for (int i = 0; i < rfid.uid.size; i++) { Serial.print(rfid.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " "); Serial.print(rfid.uid.uidByte[i], HEX); } Serial.println(); } rfid.PICC_HaltA(); // halt PICC rfid.PCD_StopCrypto1(); // stop encryption on PCD } } } void changeServo() { // change angle of servo motor if (angle == 0) angle = 90; else //if(angle == 90) angle = 0; // rotate the servo motor to the angle position servo.write(angle); Serial.print("Rotate Servo Motor to "); Serial.print(angle); Serial.println("°"); }

Lặp lại các bước như trước, rồi chạm từng thẻ vào mô-đun RFID-RC522. Đầu ra trên Serial Monitor sẽ hiển thị như thế này:

COM6
Send
Tap RFID/NFC tag on reader Authorized Tag 2 Rotate Servo Motor to 90° Authorized Tag 1 Rotate Servo Motor to 0°
Autoscroll Show timestamp
Clear output
9600 baud  
Newline  

Bạn có thể mở rộng đoạn mã được viết ở trên để bao gồm ba, bốn, hoặc nhiều thẻ hơn.

Video Tutorial

Việc sản xuất video tốn rất nhiều thời gian. Nếu video hướng dẫn hữu ích cho việc học của bạn, hãy đăng ký kênh YouTube để ủng hộ. Nếu nhu cầu đủ cao, chúng tôi sẽ cố gắng làm thêm nhiều video.