Tutorial Penggunan Modul MF522-AN, 13.56 MHz RFID Reader

Pada postingan sebelumnya saya sudah mengenalkan sedikit tentang modul MF522-AN, jika kalian belum membacanya silahkan klik disini. Kali ini saya akan menjelaskan bagaimana cara menggunakan modul ini. Modul ini akan saya integrasikan dengan Arduiono Board, lebih spesifiknya saya menggunakan board Arduino Uno.

Pada dasarnya, pada kesempatan kali ini saya akan memberikan tutorial bagaimana menggunakan modul MF522-AN untuk membaca dan menuliskan data pada kartu RFID, namun pada tutorial kali ini saya hanya akan memberikan tutorial untuk membaca RFID saja, sedangkan untuk cara menulis data saya akan jelaskan di postingan berikutnya.

Sedikit informasi mengenai data yang diolah oleh modul ini, data yang disimpan berupa data denngan tipe ASCII yang dirubah kedalam bentuk desimal. Dengan kata lain, jika kita menginputkan kode ASCII maka data yang akan tersimpan di dalam kartu berupa data biner.

Sebelum masuk ke tutorial, saya kana menjelaskan sedikit tentang kartu RFID, kartu RFID ini banyak sekali variant nya, mulai dari yang kapasitasnya kecil hingga yang kapasitasnya besar. Data yang ditulis disimpan kedalam beberapa sektor pada kartu RFID. Kebanyakan kartu hanya memiliki 8 sektor penyimpanan, dan salah satu sektornya sudah di khususkan digunakan untuk identitas kartu.

Data ASCII yang akan diinput kedalam kartu pertama-tama kita masukan dulu kedalam sebuah array agar memudahkan dalam proses penyimpanan data. Array yang berisi data tersebut kemudian ditransfer melalui modul MF522-An ke kartu RFID. Masing-masing data pada array bisa kita simpan di sektor kartu sesuai dengan keinginan kita. 

Berikut adalah langkah menggunakan modul RF522-AN.

1. Persiapkan alat dan komponen yang diperlukan.

• Breadboard
• Arduino Board
• Modul MF522-AN
• Kartu RFID
• Kabel jumper secukupnya

2. Setelah semua alat dan komponen dipersiapkan, hubungkan modul dengan Arduino Board dengan konfigurasi sebagai berikut.

Reset > Pin 5
SDA > Pin 10
MOSI > Pin 11
MISO > Pin 12
SCK > Pin 13
Ground > Ground
3.3v > 3.3v


3. Buka Arduino IDE kemudian masukan upload sketch beriku:

/* Komukasi Jarak Jauh 2 Arduino dengan Menggunakan Modul RF433 MHz Receiver #include <SPI.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int //Maximum length of the array #define MAX_LEN 16 ///////////////////////////////////////////////////////////////////// //set the pin ///////////////////////////////////////////////////////////////////// const int chipSelectPin = 10; const int NRSTPD = 5; //MF522 Command word #define PCD_IDLE 0x00 //NO action; Cancel the current command #define PCD_AUTHENT 0x0E //Authentication Key #define PCD_RECEIVE 0x08 //Receive Data #define PCD_TRANSMIT 0x04 //Transmit data #define PCD_TRANSCEIVE 0x0C //Transmit and receive data, #define PCD_RESETPHASE 0x0F //Reset #define PCD_CALCCRC 0x03 //CRC Calculate // Mifare_One card command word # define PICC_REQIDL 0x26 // find the antenna area does not enter hibernation # define PICC_REQALL 0x52 // find all the cards antenna area # define PICC_ANTICOLL 0x93 // anti-collision # define PICC_SElECTTAG 0x93 // election card # define PICC_AUTHENT1A 0x60 // authentication key A # define PICC_AUTHENT1B 0x61 // authentication key B # define PICC_READ 0x30 // Read Block # define PICC_WRITE 0xA0 // write block # define PICC_DECREMENT 0xC0 // debit # define PICC_INCREMENT 0xC1 // recharge # define PICC_RESTORE 0xC2 // transfer block data to the buffer # define PICC_TRANSFER 0xB0 // save the data in the buffer # define PICC_HALT 0x50 // Sleep //And MF522 The error code is returned when communication #define MI_OK 0 #define MI_NOTAGERR 1 #define MI_ERR 2 //------------------MFRC522 Register--------------- //Page 0:Command and Status #define Reserved00 0x00 #define CommandReg 0x01 #define CommIEnReg 0x02 #define DivlEnReg 0x03 #define CommIrqReg 0x04 #define DivIrqReg 0x05 #define ErrorReg 0x06 #define Status1Reg 0x07 #define Status2Reg 0x08 #define FIFODataReg 0x09 #define FIFOLevelReg 0x0A #define WaterLevelReg 0x0B #define ControlReg 0x0C #define BitFramingReg 0x0D #define CollReg 0x0E #define Reserved01 0x0F //Page 1:Command #define Reserved10 0x10 #define ModeReg 0x11 #define TxModeReg 0x12 #define RxModeReg 0x13 #define TxControlReg 0x14 #define TxAutoReg 0x15 #define TxSelReg 0x16 #define RxSelReg 0x17 #define RxThresholdReg 0x18 #define DemodReg 0x19 #define Reserved11 0x1A #define Reserved12 0x1B #define MifareReg 0x1C #define Reserved13 0x1D #define Reserved14 0x1E #define SerialSpeedReg 0x1F //Page 2:CFG #define Reserved20 0x20 #define CRCResultRegM 0x21 #define CRCResultRegL 0x22 #define Reserved21 0x23 #define ModWidthReg 0x24 #define Reserved22 0x25 #define RFCfgReg 0x26 #define GsNReg 0x27 #define CWGsPReg 0x28 #define ModGsPReg 0x29 #define TModeReg 0x2A #define TPrescalerReg 0x2B #define TReloadRegH 0x2C #define TReloadRegL 0x2D #define TCounterValueRegH 0x2E #define TCounterValueRegL 0x2F //Page 3:TestRegister #define Reserved30 0x30 #define TestSel1Reg 0x31 #define TestSel2Reg 0x32 #define TestPinEnReg 0x33 #define TestPinValueReg 0x34 #define TestBusReg 0x35 #define AutoTestReg 0x36 #define VersionReg 0x37 #define AnalogTestReg 0x38 #define TestDAC1Reg 0x39 #define TestDAC2Reg 0x3A #define TestADCReg 0x3B #define Reserved31 0x3C #define Reserved32 0x3D #define Reserved33 0x3E #define Reserved34 0x3F //----------------------------------------------- //4 bytes card serial number, the first 5 bytes for the checksum byte uchar serNum[5]; uchar writeData[16]={0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 100}; //Initialization 100 dollars uchar moneyConsume = 18 ; //Consumption of 18 yuan uchar moneyAdd = 10 ; //Recharge 10 yuan //Sector A password, 16 sectors, each sector password 6Byte uchar sectorKeyA[16][16] = {{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, //{0x19, 0x84, 0x07, 0x15, 0x76, 0x14}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, }; uchar sectorNewKeyA[16][16] = {{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xff,0x07,0x80,0x69, 0x19,0x84,0x07,0x15,0x76,0x14}, //you can set another ket , such as " 0x19, 0x84, 0x07, 0x15, 0x76, 0x14 " //{0x19, 0x84, 0x07, 0x15, 0x76, 0x14, 0xff,0x07,0x80,0x69, 0x19,0x84,0x07,0x15,0x76,0x14}, // but when loop, please set the sectorKeyA, the same key, so that RFID module can read the card {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xff,0x07,0x80,0x69, 0x19,0x33,0x07,0x15,0x34,0x14}, }; void setup() { Serial.begin(9600); // RFID reader SOUT pin connected to Serial RX pin at 2400bps // start the SPI library: SPI.begin(); pinMode(chipSelectPin,OUTPUT); // Set digital pin 10 as OUTPUT to connect it to the RFID /ENABLE pin digitalWrite(chipSelectPin, LOW); // Activate the RFID reader pinMode(NRSTPD,OUTPUT); // Set digital pin 10 , Not Reset and Power-down digitalWrite(NRSTPD, HIGH); MFRC522_Init(); } void loop() { uchar i,tmp, checksum1; uchar status; uchar str[MAX_LEN]; uchar RC_size; uchar blockAddr; //Selection operation block address 0 to 63 String mynum = ""; //Find cards, return card type status = MFRC522_Request(PICC_REQIDL, str); if (status == MI_OK) { Serial.println("Card detected"); Serial.print(str[0],BIN); Serial.print(" , "); Serial.print(str[1],BIN); Serial.println(" "); } //Anti-collision, return card serial number 4 bytes status = MFRC522_Anticoll(str); memcpy(serNum, str, 5); if (status == MI_OK) { checksum1 = serNum[0] ^ serNum[1] ^ serNum[2] ^ serNum[3]; Serial.println("The card's number is : "); //Serial.print(2); Serial.print(serNum[0]); Serial.print(" , "); Serial.print(serNum[1]); Serial.print(" , "); Serial.print(serNum[2]); Serial.print(" , "); Serial.print(serNum[3]); Serial.print(" , "); Serial.print(serNum[4]); //Serial.print(checksum1); //Serial.print(3); Serial.println(" "); // Should really check all pairs, but for now we'll just use the first if(serNum[0] == 88) { Serial.println("Hello Grant"); } else if(serNum[0] == 173) { Serial.println("Hello David"); } delay(1000); } //Serial.println(" "); MFRC522_Halt(); //Command card into hibernation } /* * Function Name：Write_MFRC5200 * Function Description: To a certain MFRC522 register to write a byte of data * Input Parameters：addr - register address; val - the value to be written * Return value: None */ void Write_MFRC522(uchar addr, uchar val) { digitalWrite(chipSelectPin, LOW); //Address Format：0XXXXXX0 SPI.transfer((addr<<1)&0x7E); SPI.transfer(val); digitalWrite(chipSelectPin, HIGH); } /* * Function Name：Read_MFRC522 * Description: From a certain MFRC522 read a byte of data register * Input Parameters: addr - register address * Returns: a byte of data read from the */ uchar Read_MFRC522(uchar addr) { uchar val; digitalWrite(chipSelectPin, LOW); //Address Format：1XXXXXX0 SPI.transfer(((addr<<1)&0x7E) | 0x80); val =SPI.transfer(0x00); digitalWrite(chipSelectPin, HIGH); return val; } /* * Function Name：SetBitMask * Description: Set RC522 register bit * Input parameters: reg - register address; mask - set value * Return value: None */ void SetBitMask(uchar reg, uchar mask) { uchar tmp; tmp = Read_MFRC522(reg); Write_MFRC522(reg, tmp | mask); // set bit mask } /* * Function Name: ClearBitMask * Description: clear RC522 register bit * Input parameters: reg - register address; mask - clear bit value * Return value: None */ void ClearBitMask(uchar reg, uchar mask) { uchar tmp; tmp = Read_MFRC522(reg); Write_MFRC522(reg, tmp & (~mask)); // clear bit mask } /* * Function Name：AntennaOn * Description: Open antennas, each time you start or shut down the natural barrier between the transmitter should be at least 1ms interval * Input: None * Return value: None */ void AntennaOn(void) { uchar temp; temp = Read_MFRC522(TxControlReg); if (!(temp & 0x03)) { SetBitMask(TxControlReg, 0x03); } } /* * Function Name: AntennaOff * Description: Close antennas, each time you start or shut down the natural barrier between the transmitter should be at least 1ms interval * Input: None * Return value: None */ void AntennaOff(void) { ClearBitMask(TxControlReg, 0x03); } /* * Function Name: ResetMFRC522 * Description: Reset RC522 * Input: None * Return value: None */ void MFRC522_Reset(void) { Write_MFRC522(CommandReg, PCD_RESETPHASE); } /* * Function Name：InitMFRC522 * Description: Initialize RC522 * Input: None * Return value: None */ void MFRC522_Init(void) { digitalWrite(NRSTPD,HIGH); MFRC522_Reset(); //Timer: TPrescaler*TreloadVal/6.78MHz = 24ms Write_MFRC522(TModeReg, 0x8D); //Tauto=1; f(Timer) = 6.78MHz/TPreScaler Write_MFRC522(TPrescalerReg, 0x3E); //TModeReg[3..0] + TPrescalerReg Write_MFRC522(TReloadRegL, 30); Write_MFRC522(TReloadRegH, 0); Write_MFRC522(TxAutoReg, 0x40); //100%ASK Write_MFRC522(ModeReg, 0x3D); //CRC Initial value 0x6363 ??? //ClearBitMask(Status2Reg, 0x08); //MFCrypto1On=0 //Write_MFRC522(RxSelReg, 0x86); //RxWait = RxSelReg[5..0] //Write_MFRC522(RFCfgReg, 0x7F); //RxGain = 48dB AntennaOn(); //Open the antenna } /* * Function Name：MFRC522_Request * Description: Find cards, read the card type number * Input parameters: reqMode - find cards way * TagType - Return Card Type * 0x4400 = Mifare_UltraLight * 0x0400 = Mifare_One(S50) * 0x0200 = Mifare_One(S70) * 0x0800 = Mifare_Pro(X) * 0x4403 = Mifare_DESFire * Return value: the successful return MI_OK */ uchar MFRC522_Request(uchar reqMode, uchar *TagType) { uchar status; uint backBits; //The received data bits Write_MFRC522(BitFramingReg, 0x07); //TxLastBists = BitFramingReg[2..0] ??? TagType[0] = reqMode; status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, TagType, 1, TagType, &backBits); if ((status != MI_OK) || (backBits != 0x10)) { status = MI_ERR; } return status; } /* * Function Name: MFRC522_ToCard * Description: RC522 and ISO14443 card communication * Input Parameters: command - MF522 command word, * sendData--RC522 sent to the card by the data * sendLen--Length of data sent * backData--Received the card returns data, * backLen--Return data bit length * Return value: the successful return MI_OK */ uchar MFRC522_ToCard(uchar command, uchar *sendData, uchar sendLen, uchar *backData, uint *backLen) { uchar status = MI_ERR; uchar irqEn = 0x00; uchar waitIRq = 0x00; uchar lastBits; uchar n; uint i; switch (command) { case PCD_AUTHENT: //Certification cards close { irqEn = 0x12; waitIRq = 0x10; break; } case PCD_TRANSCEIVE: //Transmit FIFO data { irqEn = 0x77; waitIRq = 0x30; break; } default: break; } Write_MFRC522(CommIEnReg, irqEn|0x80); //Interrupt request ClearBitMask(CommIrqReg, 0x80); //Clear all interrupt request bit SetBitMask(FIFOLevelReg, 0x80); //FlushBuffer=1, FIFO Initialization Write_MFRC522(CommandReg, PCD_IDLE); //NO action; Cancel the current command??? //Writing data to the FIFO for (i=0; i<sendLen; i++) { Write_MFRC522(FIFODataReg, sendData[i]); } //Execute the command Write_MFRC522(CommandReg, command); if (command == PCD_TRANSCEIVE) { SetBitMask(BitFramingReg, 0x80); //StartSend=1,transmission of data starts } //Waiting to receive data to complete i = 2000; //i according to the clock frequency adjustment, the operator M1 card maximum waiting time 25ms??? do { //CommIrqReg[7..0] //Set1 TxIRq RxIRq IdleIRq HiAlerIRq LoAlertIRq ErrIRq TimerIRq n = Read_MFRC522(CommIrqReg); i--; } while ((i!=0) && !(n&0x01) && !(n&waitIRq)); ClearBitMask(BitFramingReg, 0x80); //StartSend=0 if (i != 0) { if(!(Read_MFRC522(ErrorReg) & 0x1B)) //BufferOvfl Collerr CRCErr ProtecolErr { status = MI_OK; if (n & irqEn & 0x01) { status = MI_NOTAGERR; //?? } if (command == PCD_TRANSCEIVE) { n = Read_MFRC522(FIFOLevelReg); lastBits = Read_MFRC522(ControlReg) & 0x07; if (lastBits) { *backLen = (n-1)*8 + lastBits; } else { *backLen = n*8; } if (n == 0) { n = 1; } if (n > MAX_LEN) { n = MAX_LEN; } //Reading the received data in FIFO for (i=0; i<n; i++) { backData[i] = Read_MFRC522(FIFODataReg); } } } else { status = MI_ERR; } } //SetBitMask(ControlReg,0x80); //timer stops //Write_MFRC522(CommandReg, PCD_IDLE); return status; } /* * Function Name: MFRC522_Anticoll * Description: Anti-collision detection, reading selected card serial number card * Input parameters: serNum - returns 4 bytes card serial number, the first 5 bytes for the checksum byte * Return value: the successful return MI_OK */ uchar MFRC522_Anticoll(uchar *serNum) { uchar status; uchar i; uchar serNumCheck=0; uint unLen; //ClearBitMask(Status2Reg, 0x08); //TempSensclear //ClearBitMask(CollReg,0x80); //ValuesAfterColl Write_MFRC522(BitFramingReg, 0x00); //TxLastBists = BitFramingReg[2..0] serNum[0] = PICC_ANTICOLL; serNum[1] = 0x20; status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, serNum, 2, serNum, &unLen); if (status == MI_OK) { //Check card serial number for (i=0; i<4; i++) { serNumCheck ^= serNum[i]; } if (serNumCheck != serNum[i]) { status = MI_ERR; } } //SetBitMask(CollReg, 0x80); //ValuesAfterColl=1 return status; } /* * Function Name: CalulateCRC * Description: CRC calculation with MF522 * Input parameters: pIndata - To read the CRC data, len - the data length, pOutData - CRC calculation results * Return value: None */ void CalulateCRC(uchar *pIndata, uchar len, uchar *pOutData) { uchar i, n; ClearBitMask(DivIrqReg, 0x04); //CRCIrq = 0 SetBitMask(FIFOLevelReg, 0x80); //Clear the FIFO pointer //Write_MFRC522(CommandReg, PCD_IDLE); //Writing data to the FIFO for (i=0; i<len; i++) { Write_MFRC522(FIFODataReg, *(pIndata+i)); } Write_MFRC522(CommandReg, PCD_CALCCRC); //Wait CRC calculation is complete i = 0xFF; do { n = Read_MFRC522(DivIrqReg); i--; } while ((i!=0) && !(n&0x04)); //CRCIrq = 1 //Read CRC calculation result pOutData[0] = Read_MFRC522(CRCResultRegL); pOutData[1] = Read_MFRC522(CRCResultRegM); } /* * Function Name: MFRC522_SelectTag * Description: election card, read the card memory capacity * Input parameters: serNum - Incoming card serial number * Return value: the successful return of card capacity */ uchar MFRC522_SelectTag(uchar *serNum) { uchar i; uchar status; uchar size; uint recvBits; uchar buffer[9]; //ClearBitMask(Status2Reg, 0x08); //MFCrypto1On=0 buffer[0] = PICC_SElECTTAG; buffer[1] = 0x70; for (i=0; i<5; i++) { buffer[i+2] = *(serNum+i); } CalulateCRC(buffer, 7, &buffer[7]); //?? status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, buffer, 9, buffer, &recvBits); if ((status == MI_OK) && (recvBits == 0x18)) { size = buffer[0]; } else { size = 0; } return size; } /* * Function Name: MFRC522_Auth * Description: Verify card password * Input parameters: authMode - Password Authentication Mode 0x60 = A key authentication 0x61 = Authentication Key B BlockAddr--Block address Sectorkey--Sector password serNum--Card serial number, 4-byte * Return value: the successful return MI_OK */ uchar MFRC522_Auth(uchar authMode, uchar BlockAddr, uchar *Sectorkey, uchar *serNum) { uchar status; uint recvBits; uchar i; uchar buff[12]; //Verify the command block address + sector + password + card serial number buff[0] = authMode; buff[1] = BlockAddr; for (i=0; i<6; i++) { buff[i+2] = *(Sectorkey+i); } for (i=0; i<4; i++) { buff[i+8] = *(serNum+i); } status = MFRC522_ToCard(PCD_AUTHENT, buff, 12, buff, &recvBits); if ((status != MI_OK) || (!(Read_MFRC522(Status2Reg) & 0x08))) { status = MI_ERR; } return status; } /* * Function Name: MFRC522_Read * Description: Read block data * Input parameters: blockAddr - block address; recvData - read block data * Return value: the successful return MI_OK */ uchar MFRC522_Read(uchar blockAddr, uchar *recvData) { uchar status; uint unLen; recvData[0] = PICC_READ; recvData[1] = blockAddr; CalulateCRC(recvData,2, &recvData[2]); status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, recvData, 4, recvData, &unLen); if ((status != MI_OK) || (unLen != 0x90)) { status = MI_ERR; } return status; } /* * Function Name: MFRC522_Write * Description: Write block data * Input parameters: blockAddr - block address; writeData - to 16-byte data block write * Return value: the successful return MI_OK */ uchar MFRC522_Write(uchar blockAddr, uchar *writeData) { uchar status; uint recvBits; uchar i; uchar buff[18]; buff[0] = PICC_WRITE; buff[1] = blockAddr; CalulateCRC(buff, 2, &buff[2]); status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, buff, 4, buff, &recvBits); if ((status != MI_OK) || (recvBits != 4) || ((buff[0] & 0x0F) != 0x0A)) { status = MI_ERR; } if (status == MI_OK) { for (i=0; i<16; i++) //Data to the FIFO write 16Byte { buff[i] = *(writeData+i); } CalulateCRC(buff, 16, &buff[16]); status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, buff, 18, buff, &recvBits); if ((status != MI_OK) || (recvBits != 4) || ((buff[0] & 0x0F) != 0x0A)) { status = MI_ERR; } } return status; } /* * Function Name: MFRC522_Halt * Description: Command card into hibernation * Input: None * Return value: None */ void MFRC522_Halt(void) { uchar status; uint unLen; uchar buff[4]; buff[0] = PICC_HALT; buff[1] = 0; CalulateCRC(buff, 2, &buff[2]); status = MFRC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, buff, 4, buff,&unLen); }

4 Setelah selesai, buka serial monitor pada Arduino IDE, coba dekatkan kartu RFID dengan modul dan perhatikan apakah kartu terdeteksi atau tidak pada serial monitor. Untuk lebih jelasnya kalian bisa lihat video berikut ini.

Nah itu dia cara pengguanaan modul MF522-AN sebagai RFID reader. Sekian dulu ya tutorial dari saya, semoga bisa bermanfaat buat kalian, kalau ada kesalahan pada skema rangkaian atau pada source code kalian bisa hubungi saya disini.

Satu Arduino untuk Membuat Arduino Lain

Dalam satu project adakalanya kita membutuhkan lebih dari satu board Arduino, jika untuk 2 atau 3 buah mungkin tidaklah masalah, namun bagaimana jika kita membutuhkan lebih dari itu? Tentunya akan membutuhkan biaya yang cukup mahal bukan? Pada postingan kali ini, saya akan memeberikan tips bagaimana cara agar kita bisa mendapatkan beberapa Arduino dengan harga yang lebih murah daripada membeli board nya langsung.

Pada dasarnya setiap board Arduino terdiri dari satu buah IC utama, misalnya pada Arduino Uno IC utama yang digunakan yaitu IC Atmega328. Karena sifatnya yang open source, sebenarnya kita dapat membuat Arduino kita sendiri selama kita menggunakan IC yang tepat. Untuk membuat IC tersebut berfungsi, kita tidak perlu memasangnya dalam board Arduino (untuk Arduino dengan removable IC), kita bisa mengambil IC nya dan membuatnya berfungsi di luar board Arduino (standalone microcontroller IC). 

Lalu bagaimana cara agar IC tersebut bisa berfungsi? Karena pengaturan loader IC Arduino pada umumnya menggunakan frekuensi 16 KHz Yang perlu kita lakukan hanyalah menambahkan beberapa komponen penunjang agar IC tersebut bisa berfungsi seperti pada saat terpasang pada board Arduino. Komponen yang perlu ditambahkan yaitu crystal oscillator 16 KHz dan juga 2 buah kapasitor 22 pF. Crystal oscillator ini berfungsi sebagai penghasil sinyal dengan kestabilan frekuensi yang sangat tinggi dan dibutuhkan oleh mikrokontroler dengan loader Arduino tersebut.

Setelah komponennya terpasang, maka hal lain yang perlu di perhatikan adalah pin mapping pada IC tersebut. Jika pada board kita dapat dengan mudah mengidentifikasi nama-nama port karena sudah memiliki label tersendiri, lain hal nya jika kita sudah melepaskan IC dari board Arduino, tentunya kita akan mengalamai kesulitan untuk menentukan nama-nama pin yang ada pada IC tersebut. Berikut ini adalah gambaran pin mapping untuk IC pada Arduino Uno.

 

Setelah memahami cara menempatkan IC di luar board Arduino, maka hal selanjutnya adalah membuat kloning dari IC tersebut agar kita bisa memiliki beberapa Arduino. Cara mengkloning IC tersebut adalah dengan cara menuliskan loader IC pada IC yang baru atau dikenal dengan istilah burn bootloader. Proses burn bootloader ini hanya membutuhkan satu jenis board Arduino, tetapi untuk target IC yang akan di burn bisa berbagai macam sesuai dengan jenis Arduino yang tersedia. Arduino sendiri sebenarnya telah menyediakan tutorial bagaimana cara melakukan burn bootloader tersebut.

Selanjutnya setelah proses kloning selesesai kita bisa menggunkan IC tersebut sebagai pengganti IC pada board Arduino. Penggunaannya sama seperti IC bawaan dari Arduino, kita tinggal pilih IC pada board yang sesuai, tuliskan kode kita di Arduino IDE dan menguploadnya secara langsung. Untuk lebih lengkapnya kalian bisa kunjungi situs resmi Arduino disini.

Kesimpulan:

Untuk membuat standalone microcontroller IC Arduino kita hanya membutuhkan IC baru, kristal osilator dan 2 buah kapasitor 22 pF. Dibandingkan dengan membeli board yang baru, cara ini tentunya lebih menghemat anggaran kita dalam membuat project dengan kebutuhan Arduino lebih dari satu. 

Mengenal Modul MF522- AN, 13.56 MHz RFID Reader

Modul MF522-AN merupakan modul NFC/ RFID dengan frekuensi kerja 13.56 MHz yang dapat diunakan untuk membaca dan menulis serta berkomunikasi antar device. MF522-AN ini menggunakan konsep modulasi dan demodulasi canggih yang sepenuhnya terintegrasi untuk membaca segala macam metode komunikasi contactless pasif. MF522-AN mendukung data transfaer dua arah dengan kecepatan tinggi hingga 424 kbit/s.

Modul NFC ini dapat diintegrasikan dengan mikrokontroler melalui komunikasi serial SPI. Berdasarkan datasheet, modul NFC ini memiliki kemampuan baca hingga 10 cm tanpa ada halangan. Modul ini dapat kita aplikasikan untuk berbagai macam keperluan seperti untuk menulis data identitas pada e-ktp, e-sim, e-toll dll. Selain bisa menulis pada kartu, modul ini juga dapat menuliskan data pada tag RFID yang dapat berupa stiker ataupun gantungan.

Modul ini sangat cocok untuk kalian yang ingin membuat project security seperti kunci elektronik atau sistem kartu parkir karena modul ini memiliki tingkat securitas yang cukup handal. Dengan enkripsi data yang cukup rumit maka kode yang ada di dalam kartu atau tag sangat sulit untuk dibaca oleh reader lain. Tentunya kita juga dapat menambahkan enkripsi data sendiri agar lebih aman.

Berikut ini adalah spesifikasi teknis dari modul tersebut.

• Operasi penggunaan arus 13 ~ 26mA / DC3.3V
• Arus saat idle 10 ~ 13mA / DC3.3V
• Frekuensi operasi 13.56MHz Baca Rentang 0 ~ 60mm (Mifare 1)
• Antarmuka SPI data Transisi Tingkat Hingga 10Mbit / s
• Kartu dukungan Mifare 1 S50 Mifare 1 S70 Mifare ultralight Mifare Desain Mifare Pro
• Dimensi 40mm x 60mm
• Suhu operasi -20 ~ 80 ℃\
• Kelembaban Relatif 5%
• Kartu compatiability: mifare1 S50, mifare1 S70, Mifare ultralight, Mifare Pro, Mifare Desfire;
• Modul transmisi MF522AN mendukung  ISO 14443A / MIFARER'

Untuk tutorial penggunaannya bersama dengan Arduino, akan saya post di postingan berikutnya. Jika ada pertanyaan kalian bisa email saya disini.

Tutorial Komunikasi Jarak Jauh 2 Arduino Menggunakan Modul RF 315/433 Mhz

Halooo, kali ini saya akan membahas tutorial bagaimanacara menghubungkan 2 buah Arduino dengan jarak yang jauh. Pada tutorial kali ini modul yang digunakan yaitu modul RF 315/433 MHz. Untuk detail dari modul ini, kalian bisa klik disini.

Sebelum kita masuk ke tutorial, alangkah baiknya kita persiapkan terlebih dahulu alat dan komponen apa saja yang akan kita butuhkan nanti. Berikut ini adalah daftar komponen yang diperlukan:

• 2 pcs Arduino Board 
• 1 pasang modul RF315/433 MHz (transmitter dan receiver, dalam turoial ini saya menggunakan modul dengan frekuensi 433 MHz)
• 2 pcs Led
• 3 pcs Resistor 330 Ohm
• 1 pcs Push button
• Kabel jumper secuckupnya

Setelah semuanya siap, ikuti langkah berikut.

1. Buat rangkain seperti pada gambar di bawah ini, masing-masing menggunakan komponen yang berbeda. Pastikan jalur power terkoneksi dengan benar agar tidak merusak modul.

Rangkaian Trasmitter

Rangkaian Receiver

2. Sebelum masuk ke kode pemrograman, download terlebih dahulu library Radio Head agar modul dapat terdeteksi. Library dapat di download disini.

3. Setelah library selesai di download, ekstrak library tersebut, kemudian tempatkan di direktori Arduino IDE milik kalian, tepatnya di folder <arduino direktori>/libraries.

3. Upload kode berikut ke masing-masing Arduino.

Trasmitter

/* Komukasi Jarak Jauh 2 Arduino dengan Menggunakan Modul RF433 MHz Transmitter Author : Teguh Musaharpa Last Modified : March 9, 2016 */ #include <RH_ASK.h> #include <SPI.h> // Not actually used but needed to compile RH_ASK driver; int lampu=7; int input=A5; int stat; void setup() { pinMode(lampu,OUTPUT); pinMode(input,INPUT); Serial.begin(9600); // Debugging only if (!driver.init()) Serial.println("init failed"); } void loop() { stat=digitalRead(input); if (stat==HIGH) { digitalWrite(lampu,HIGH); const char *msg = "Its HIGH"; driver.send((uint8_t *)msg, strlen(msg)); driver.waitPacketSent(); delay(1000); digitalWrite(lampu,LOW); delay(500); } if (stat==LOW) { digitalWrite(lampu,HIGH); const char *msg = "Its LOW"; driver.send((uint8_t *)msg, strlen(msg)); driver.waitPacketSent(); delay(1000); digitalWrite(lampu,LOW); delay(500); } }


Receiver

/* Komukasi Jarak Jauh 2 Arduino dengan Menggunakan Modul RF433 MHz Receiver Author : Teguh Musaharpa Last Modified : March 9, 2016 */ #include <RH_ASK.h> #include <SPI.h> // Not actualy used but needed to compile RH_ASK driver; String diterima; int lampu=7; void setup() { pinMode(lampu,OUTPUT); Serial.begin(9600); // Debugging only if (!driver.init()) Serial.println("init failed"); } void loop() { uint8_t buf[12]; uint8_t buflen = sizeof(buf); if (driver.recv(buf, &buflen)) // Non-blocking { int i; Serial.print("Message: "); diterima=(char*)buf; Serial.println(diterima[4]); } if(diterima[4]=='L') { digitalWrite(lampu,HIGH); } if(diterima[4]=='H') { digitalWrite(lampu,LOW); } }

Penjelasan kode:

Pada bagian transmitter, pada saat tombol tidak di tekan maka, input akan membaca nilai HIGH, kemudian akan mentransmisikan pesan "Its High", sedangkan pada saat tombol ditekan maka input akan membaca nilai LOW kemudian akan mentransmisikan pesan "Its Low".

Pada bagian penerima, pesan diambil kemudian disimpan di variabel char, kemuadian diambil array ke-5 (di kode ditulis 'diterima[4]') dan jika data berisi huruf L, maka lampu akan menyala, sedangkan jika data yang diterima huruf H maka lampu akan mati.

Dengan demikian, pada saat tombol di bagian transmisi ditekan, maka lampu di bagian penerima akan menyala, sedangkan jika tombol dilepas maka lampu akan mati.

4. Lakukan pengujian dengan cara meletakkan kedua rangkaia secara terpisah dengan carak yang cukup jauh, misalkan pengujian pertama dengan jarak 2-3 meter. Agar jangkauan semakin panjang, naikkan level tegangan input pada bagian transmitter, atau kalian juga bisa tambahkan antena tambahan seperti yang sudah saya jelaskan di postingan sebelumnya. 

Nah itulah tutorial singkat untuk melakukan komunikasi jarak jauh antara 2 Arduino, semoga tutorial ini bermanfaat. Selamat mencoba.

NB: Jika ada kesulitan atau ada yang ingin ditanyakan mengenai postingan ini, silahkan menghubungi saya disini.

Komunikasi Jarak Jauh Arduino dengan Menggunakan Modul RF 315/433 MHz

Haloo semua, pada kesempatan kali ini saya akan membahas sedikit tentang sebuah modul yang cukup powerful bagi saya. Kalian pasti pernah membayangkan ingin membuat sebuah prroyek Arduino untuk mengontrol sesuatu dari jarak yang cukup jauh bukan? Sebagian besar orang mungkin langsung mengarah kepada modul WiFi, namun sebenarnya jika kita ingin membuat proyek tersebut dengan budget yang lebih rendah serta jangkauannya kurang dari 100 meter maka penggunaan modul RF 315/433 MHz ini solusinya.

Sebenarnya modul ini terdiri dari 2 jenis yang dibedakan oleh frekuensi kerja nya, yaitu 315 MHz dan 433 MHz dengan sensitivitas sebesar -108 dBm. Secara fisik keduanya memiliki bentuk yang sama percis. Modul ini harganya sangat terjangkau sehingga banyak diminati oleh banyak orang. Namun sayang, dibalik murahnya harga modul ini ternyata modul ini masih rentan terhadap noise, sehingga kita perlu menambahkan rangkaian filter untuk jarak yang cukup jauh.

Selain noise, kemungkinan tabrakan dengan frekuensi yang sama juga bisa saja terjadi. Misalkan ada 2 buah transmitter yang bekerja pada frekuensi yang sama, maka receiver akan menerima kedua pesan dari transmitter tersebut. Untuk menghindari hal tersebut maka kita perlu melakukan pengkodean khusus agar pesan yang kita kirim tepat menuju ke receiver tujuan kita.

Untuk masalah catu daya, modul ini cukup fleksibel karena dapat bekerja pada rentan tegangan 3.3-12 VDC sehingga dapat dengan mudah diintegrasikan dengan Arduino. Semakin besar tegangan maka jangkauan dari modul ini akan semakin tinggi, namun pertimbangkan juga noise serta interference yang akan terjadi jika kita menggunakannya dalam cakupan yang cukup jauh.

Modul RF ini pada umumnya tidak dilengkapi dengan antena tambahan sehigga cakupannya hanya sekitar beberapa puluh cm saja. Untuk menambah jangkauannya maka kita perlu menambahkan antenna tambahan dengan menggunakan kawat tembaga. Untuk moful RF dengan frekuensi 315 MHz maka panjang kawat tembaga yang diperlukan adalah sekita 23 cm, sedangkan untuk modul dengan frekuensi 433 MHz cukup menggunakan kawat tembaga dengan panjang 17 cm. Gulung kawat tersebut hingga membentuk kumparan seperti pada gambar diatas.

Pengaplikasian modul ini pada mikrokontroler hanya sebatas komunikasi master dan slave saja, jadi komunikasi hanya terjadi satu arah saja, master mengirim data dan slave mengolah data tersebut tanpa adanya feedback dari slave. Modul ini juga memungkinkan untuk melakukan komunikasi master dengan multi slave, tentunya dengan pengkodean yang berbeda-beda.

Technical Details:

    TX (Transmitter) Technical Specifications:

•     Working voltage: 3V～12V
•     Working current: max≤40mA (12V), min≤9mA(3V)
•     Resonance mode: sound wave resonance (SAW)
•     Modulation mode: ASK /OOK
•     Working frequency: 315MHz-433.92MHz, customized frequency is available.
•     Transmission power: 25mW (315MHz at 12V)
•     Frequency error: +150kHz (max)
•     Velocity: ≤10Kbps
•     Self-owned codes: negative

    RX (Receiver) Technical Specifications:

•     Working voltage: 5.0VDC +0.5V
•     Working current:≤5.5mA (5.0VDC)
•     Working principle: single chip superregeneration receiving
•     Working method: OOK/ASK
•     Working frequency: 315MHz-433.92MHz, customized frequency is available.
•     Bandwidth: 2MHz (315MHz, having result from testing at lowing the sensitivity 3dBm)
•     Sensitivity: excel –100dBm (50Ω)
•     Transmitting velocity: <9.6Kbps (at 315MHz and -95dBm)

 
Sekian dulu penjelasan mengenai modul RF 315/433 MHz ini. Nah untuk contoh pengaplikasiannya pada Arduino akan saya posting pada postingan berikutnya ya. Jika kalian punya request tutorial seputar Arduino silahkan email saya disini.

Membuat Shutdown System untuk Arduino

Kalian tentunya pernah menyalakan dan mematikan komputer bukan? Kalian tahu tidak mengapa kita harus mematikan komputer melalui shutdown menu yang ada di start menu? Sebenarnya pada saat proses shut down komputer akan meregistrasi ulang komponen komputer yang telah terpakai dan software serta data-data yang dipakai atau yang di hapus. Kalau kalian mematikan komputer secara langsung, maka komponen atau software serta data yang digunakan tersebut tidak bisa disimpan kedalam memori register, sehingga bila terjadi masalah pada komputer maka komputer tidak dapat mengadakan system recovery.

Lalu bagaimana dengan mikrokontroler? Sebenarnya pada prinsipnya mikrokontroler merupakan CPU namun dalam skala paling kecil, untuk program sederhana yang tidak melibatkan EEPROM, mematikan langsung mikrokontroler dari power bukan lah masalah besar. Namun apa ajadinya jika kita melibatkan penulisan EEPROM yang cukup banyak di mikrokontroler tersebut? Tentunya akan menjadi sebuah masalah.

Misalkan kita ingin menulis 10 data kedalam EEPROM dengan delay 10 detik. Apa yang terjadi jika pada saat baru mencapai 5 detik mikrokontroler dimatikan langsung? Tentunya perintagh menulis 5 data sisa yang akan ditulis tidak tereksekusi. Namun jika kita menerapkan shutdown system, tentunya akan mencegah hal itu terjadi. Dengan menambahkan shutdown system, maka mikrokontroler dapat kita atur agar dia menyelesaikan semua hal yang perlu di eksekusi sebelum akhirnya mikrokontroller itu mati.

Berikut ini adalah cara membuat shutdown system sederhana yang saya buat sendiri.

1. Persiapkan alat dan komponen yang diperlukan.

• Breadboard
• Arduino Board (with removable microcontroller IC)
• Resistor 1K ohm
• Resistor 220 ohm
• LED
• Relay 5V
• Transistor C1815
• X-tal 16 KHz 
• Capacitor 22 pF - 2 pcs
• Push button
• Kabel jumper secukupnya

2. Setelah semua alat dan komponen dipersiapkan, buat rangkaian seperti pada gambar dibawah ini.

3. Buka Arduino IDE kemudian masukan program berikut:

/* Membuat Shutdown System untuk Arduino Author : Teguh Musaharpa Last Modified : March 7th, 2016 */ #include <EEPROM.h> int relay=5; int tombol=9; int indikator; int tombolStat; int statusEEPROM=0; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(relay, OUTPUT); pinMode(indikator,OUTPUT); pinMode(tombol,INPUT); } void loop() { if(statusEEPROM==0) { if(EEPROM.read(1)==0) { Serial.println("Status: not shut down properly"); } if(EEPROM.read(1)==1) { Serial.println("Status: shut down properly"); } statusEEPROM=1; } tombolStat=(digitalRead(tombol)); if(tombolStat==HIGH) { digitalWrite(relay,HIGH); for(int i=0; i<10;i++) { Serial.println(i); digitalWrite(indikator,HIGH); delay(1000); digitalWrite(indikator,LOW); delay(1000); if(i!=9) { EEPROM.write(1,0); } if(i==9) { EEPROM.write(1,1); } } } if(tombolStat==LOW) { for(int i=0;i<5;i++) { digitalWrite(indikator,HIGH); delay(250); digitalWrite(indikator,LOW); delay(250); Serial.println("shutingdown"); } Serial.println("relay off"); digitalWrite(relay,LOW); } }

4. Setelah program di upload, cabut kabel GND yang terhubung ke mikrokontroler. Gunakan tombol yang menghubungkan GND dengan mikrokontroler untuk menyalakan mikrokontroler.

5. Uji dengan cara melihat status pada serial monitor.

6. Pada saat proses sedang berlangsung, coba langsung matikan arduino dengan cara mencabut langsung kabel USB dari PC.

7. Sambungkan kembali, maka statusnya akan menjadi seeprti berikut:

8. Coba matikan mikrokontroler dengan cara menekan terus tombol yang terhubung ke pin 9 Arduino. Hingga muncul tampilan berikut:

9. Cek kembali status dengan menyalakan mikrokontroler seperti tadi. Maka hasilnya adalah sebagai berikut:

10. Selesai, kalian sudah bisa membuat shutdown system pada Arduino..

Sekian dulu ya tutorial dari saya, semoga bisa bermanfaat buat kalian, kalau ada kesalahan pada skema rangkaian atau pada source code kalian bisa hubungi saya disini.

Mengontrol Relay 12V dengan Arduino Melalui Transistor

Pada postingan sebelumnya, saya sudah menjelaskan bagaimana cara menerima input dari suatu alat yang memiliki tegangan 24V, nah kali ini saya akan membahas tentang bagaimana cara mengontrol suatu alat bertegangan di atas 5V dengan menggunakan Arduino. 

Pada umumnya output Arduino hanya berupa logik 1 dan 0 yaitu tegangan 5V yang mereferensikan logik 1 dan 0V yang mereferensikan logik 0. Jika kita hanya ingin menyalakan led 5V atau relay 5V, tentu kita bisa dengan mudah langsung menghubungkannya dengan pin Arduino. Permasalahannya, terkadang kita ingin mengontrol suatu alat atau suatu device yang tegangannya lebih dari 5V, katakanlah kita ingin mengontrol sebuah relay dengan tegangan 12V.

Berikut adalah gambar rangkaian agar Arduino dapat mengontrol relay tersebut.

Daftar komponen:

1. Resistor 1K
2. Transistor C1815 (datasheet bisa di download disini)
3. Relay 12V
4. Power Supply 12V

Penjelasan rangkaian:

Pin output pada Arduino dihubungkan ke resistor lalu ke base transistor, pada saat pin output bernilai 5V maka tegangan akan masuk ke transistor melalui resistor, pada saat itu transistor akan mengalami saturasi sehingga arus akan mengalir dari kaki emitor ke kaki  kolektor sehingga relay akan berada pada kondisi ON. Pada dasarnya transistor disini difungsikan sebagai saklar.

Bagaimana? Simple bukan? Nah, penggunaan transistor ini tidak hanya bisa digunakan untuk mengontrol relay saja, device lain juga dapat di kontrol seperti lampu, buzzer, solenoid dan lain sebagainya. Selain itu juga transistor ini dapat dijadikan saklar elektronik untuk mengaktifkan dan menonaktifkan suatu rangkaian.

Dengan menggunakan transistor ini juga kita bisa membuat sistem shutdown pada Arduino. Mau tau caranya? Tunggu postingan berikutnya ya. Sekian dulu dari saya, semoga bermanfaat dan terimakasih telah berkunjung :)

Menghubungkan Sensor Bertegangan 24V dengan Arduino

Haloo, pada kesempatan kali ini saya akan membahas tentang dasar input digital pada Arduino. Untuk kalian yang senang dengan pemrograman mikrokontroler tentunya kalian sudah tak asing dengan Arduino. Bagi kalian yang baru belajar, tentunya postingan ini akan sangat bermanfaat untuk memahami bagaimana membuat sistem input yang baik pada Arduino.

Pada dasarnya, input digital pada Ardunino hanya berupa level tegangan antara HIGH dan LOW. HIGH menunjukkan level tegangan +5V/+3.3V sedangkan untuk LOW menunjukkan level tegangan 0V. Dengan kata lain kita bisa langsung memasukan tegangan input 5V atau 0V sebagai input pada Arduino. Tapi terkadang output dari suatu alat yang kita punya berupa tegangan 0V dan 24V, hal tersbut tentunya sangat berbahaya untuk Arduino yang memiliki batas input 5V dengan toleransi 1V. Nah oleh sebab itu diperlukan rangkaian tambahan agar input tersebut bisa di handle oleh Arduino.

Misalkan kita ingin menghubungkan photosensor pabrikan yang di produksi oleh produsen ternama seperti Autonics atau Keyence dengan Arduino, maka level tegangan dari sensor tersebut harus kita perhatikan, jangan sampai kita menghubungkannya langsung dengan Arduino. Pada umumnya sensor tersebut memiliki 3 kabel, 2 kabel untuk power dan 1 kabel untuk output sensor. Sensor akan mengeluarkan logic HIGH dalam keadaan steady, sedangkan akan mengeluarkan logik LOW saat sensor mendeteksi benda.

Gambar Photo Sensor Autonics

Untuk menghubungkan sensor tersebut, ikuti langkah berikut.

1. Persiapkan komponen berikut

• pcs Arduno Board
• Sensor bertegangan 24V (kalian bisa ganti dengan perangkat lain yang memiliki level tegangan output HIGH 24V dan LOW 0V)
• Dioda 1N4001 (bisa diganti sesuai dengan besarnya arus pada sensor)
• Resistor 1K
• Resistor 330 Ohm
• Led 
• Power supply 24V dan 5V (masing masing untuk sensor dan Arduino, untuk power supply 5V bisa langsung berasalah dari kabel USB)

2. Buat rangkaian seperti dibawah ini.

    Penjelasan rangkaian:

• Resistor yang dihubungkan dari +5V ke pin input berfungsi sebagai pullup, maksudnya adalah untuk membuat input Arduino tetap membaca HIGH pada saat pin input tidak di masukkan tegangan apapun.
• Dioda yang terhubung ke input berfungsi untuk menahan tegangan positif yang masuk. Pada saat sensor steady, maka tegangan 24V akan di blok, sehingga tidak ada arus yang masuk ke pin input, sebagai gantinya maka resistor pullup akan bekerja dan membuat pin input membaca logik HIGH. Sebaliknya jika sensor mendeteksi benda, maka tegangan 0V akan dilewatkan oleh dioda dan dibaca sebagai logik LOW oleh pin input Arduino

3. Lakukan pengujian dengan men-sketch kode berikut pada Arduino.

/* Menghubungkan Sensor 24V dengan Arduino */ const int sensorPin = 10; const int ledPin = 13; int sensorState = 0; void setup() { pinMode(ledPin, OUTPUT); pinMode(sensorPin, INPUT); } void loop() { sensorState = digitalRead(sensorPin); if (sensorState == HIGH) { digitalWrite(ledPin, HIGH); } else { digitalWrite(ledPin, LOW); } }

4. Jalankan Arduino dan tes sensor nya. Apabila sensor dalam keadaan steady maka led akan menyala, dan apanbila sensor mendetek benda maka led akan mati.

Sekian dulu mungkin tutorial dari saya, semoga tutorial ini bermanfaat, untuk kalian yang punya pertanyaan silahkan kontak saya di email saya atau bisa langsung comment di blog ini. Terimakasih :)