Construa um Leitor RFID DIY Confiável: Guia Passo a Passo

Seu projeto envolve frequências de onda de rádio, e você está procurando uma ótima ideia de projeto, ou já ouviu falar sobre Leitor RFID DIY antes e quer saber mais sobre ele?

Então você está no lugar certo.

Este artigo apresentará a você um leitor RFID.

RFID significa Identificação por Radiofrequência e radiofrequências são críticas em muitas indústrias.

No entanto, não é muito acessível reparar ou mesmo comprar. Além disso, sua natureza pode ser complexa.

Então, neste artigo, mostraremos como fazer um circuito leitor RFID fácil sem Arduino.

Vamos começar!

O que é um Leitor RFID?

Chip RFID 2

Um leitor RFID usa frequências de onda de rádio para detectar e comunicar com tags RFID. Ambos leitores RFID e tags RFID são aspectos essenciais da tecnologia RFID, e você não pode ter um sem o outro.

Então, tags RFID contêm informações que você pode ler com um leitor RFID. Você pode encontrar tags RFID como adesivos de prevenção de roubo em produtos de supermercado, chaveiros, cartões plásticos como cartões de banco e cartões de crédito, e até mesmo sob a pele de animais de estimação.

Por outro lado, temos leitores RFID estacionários que ficam em posições fixas como em paredes e mesas. Temos leitores RFID móveis que são flexíveis o suficiente para permitir que você leia tags RFID e comunique com um dispositivo inteligente ou computador host.

Aqui é onde as coisas ficam interessantes.

Você pode encontrar RFID em quase toda tecnologia de nível de consumidor como telefones celulares, pedágios, e até chips de rastreamento de animais de estimação. Também, RFID era uma vez apenas para militares, e agora, todos podem usar esta tecnologia para ler e identificar tags RFID.

Telefones Celulares

Além disso, temos dois tipos de RFID, que são RFID passivo e ativo.

RFID Passivo

Sistemas com RFID passivo usam uma antena e circuito que contém um código. No entanto, esses sistemas RFID não têm fontes de energia. Tags RFID passivas só ativam quando você envia um sinal do seu leitor RFID de alta potência.

Primeiro, o leitor envia uma baixa frequência que acorda a antena do leitor da tag RFID passiva e liga o circuito conectado.

Então, a tag usaria uma frequência diferente para enviar uma mensagem codificada de volta ao receptor, completando assim o processo.

O alcance de um sistema RFID passivo é de 1 a 30 metros de comprimento. No entanto, depende da frequência transmitida.

Então, se você quiser rastrear a localização de um item, precisaria de muitos leitores RFID.

Adicionalmente, tags RFID passivas não dependem de baterias. Portanto, durarão para sempre, e também as torna menos complexas.

Leitores RFID passivos não enviam apenas sinais de baixa frequência; eles também têm uma variedade de frequências. No entanto, as comumente usadas são:

• Ultra-altas frequências — transmite frequência de 865 MHz com alcance de aproximadamente 30 metros
• Baixas frequências — transmite frequência de 125 kHz com alcance de cerca de alguns centímetros
• Altas frequências — transmite frequência de 13,65 MHz com alcance de um metro

Embora tenham alcances de frequência curtos, leitores RFID passivos ainda funcionam em muitas aplicações por causa de quão acessíveis são e sua capacidade de funcionar virtualmente para sempre.

Leitores RFID Ativos

Ativo é um leitor RFID mais poderoso que precisa de uma fonte de energia para enviar seus códigos. Esses sistemas RFID transmitem sobre alcances maiores que o RFID passivo, e alguns podem até alcançar algumas centenas de metros. A frequência de operação padrão de um RFID ativo é de cerca de 433 MHz ou 915 MHz.

RFIDs ativos têm dois tipos, que são beacons e transponders.

Beacons podem enviar sinais sem necessidade de ativação do leitor. No entanto, este recurso afeta dramaticamente a vida útil da bateria das tags beacon.

Além disso, transponders são como os opostos de beacons. Eles funcionam mais como sistemas RFID passivos e requerem que o leitor envie um sinal antes de enviar seu código.

Diferente do RFID passivo, RFIDs ativos podem durar até cinco anos, dependendo da capacidade da bateria. Também, você pode substituir as baterias de algumas tags enquanto outras usam baterias permanentes.

Nota: Tanto RFIDs passivos quanto ativos têm tags graváveis e somente leitura. Para tags somente leitura, você não pode modificar os dados codificados no título. Em contraste, tags graváveis permitem que você selecione os dados que o rótulo deve conter.

Como o RFID Funciona?

O leitor RFID e a tag RFID funcionam de forma diferente. Alguns leitores RFID requerem que você os conecte à rede elétrica. No entanto, tags RFID são diferentes.

Os adesivos RFID típicos que você encontra em produtos em supermercados ou cartões de controle de acesso baseados em RFID não usam nenhuma forma de fonte de energia para operar.

O que eles usam é o princípio da indução. Assim, essas tags são passivas.

Então, para alimentar o chip ou adesivo, você terá que remover o campo eletromagnético que permite o fluxo de elétrons através da antena da tag.

Quando o chip liga, ele transmitirá a informação codificada através de radiofrequências. Você pode chamar este processo de retrodispersão (backscattering).

Finalmente, o leitor RFID detecta e traduz a retrodispersão e envia os dados interpretados para um microcontrolador (como Arduino) ou um computador. Dessa forma, você poderá ler a mensagem codificada na tag.

Placa Arduino

Leitor RFID DIY — Como Fazer um Leitor RFID

Agora, vejamos como construir um circuito RFID fácil sem Arduino.

Leitor de Cartão RFID sem Arduino

Aqui está um circuito RFID fácil que você pode construir sem usar Arduino. Este circuito tem duas partes, que incluem o transmissor e o receptor. Assim, quando você coloca o transmissor perto do receptor, deve acionar um buzzer.

Também, neste projeto, aprenderemos como fazer o transmissor e receptor. Aqui estão os diagramas de circuito:

Diagrama de Circuito para Transmissor

Diagrama de Circuito para Receptor

Leitor RFID DIY — Componentes Necessários

Aqui estão os componentes que você precisa para este projeto:

• CI Comparador LM324 (1)
• Buzzer 3,5V (1)
• LED 5mm (1)

LEDs

• Transistor NPN BC484 (1)
• Transistor NPN 2N2222 (1)
• Capacitor Variável 33pF (1)
• Veroboard (2)
• Célula de moeda 3V (1)
• Fio de solda (1)
• Fios jumper
• Resistores 82K, 1K, 2,2M, 100K (5)
• Ferro de solda 45W-65W (1)
• Bateria 9V DC com clipe (1)
• Diodos Zener 1N4148 (1)
• 3 metros de fio de cobre esmaltado gauge 25/16 (1)
• Botão pressionável (1)

Leitor RFID DIY — CI Comparador LM324

Aqui está o diagrama de pinout para o CI comparador LM324:

Pinout LM324

Leitor RFID DIY — Passos para Construir o Transmissor RFID

Agora, aqui estão os passos que você deve seguir para construir este transmissor RFID:

Passo 1

Sempre certifique-se de que seus componentes estão prontos antes de iniciar qualquer projeto.

Passo 2

Pegue uma Veroboard e solde seu transistor NPN BF494 na placa. Depois disso, conecte um resistor de 82K ohm à base do transistor e solde a conexão.

Passo 3

Em seguida, coloque os capacitores de 10pF e 82pF em paralelo ao resistor de 82k e solde as conexões. Também, conecte o resistor de 1k em série com o capacitor de 82pF e solde.

Passo 4

Pegue seu fio de cobre gauge 25 e faça uma bobina de seis voltas. Em seguida, conecte uma extremidade ao coletor do transistor e a outra extremidade ao capacitor de 27pF. Não esqueça de soldar.

Passo 5

Finalmente, conecte seu botão pressionável e a célula da bobina de antena à Veroboard e solde as conexões.

Leitor RFID DIY — Passos para Construir o Receptor RFID

Aqui estão os passos para construir o receptor RFID:

Passo 1

Coloque o CI comparador LM324 na Veroboard e conecte um capacitor de 100uF entre o pino 11 (-ve) e pino 4 (-ve) do CI. Também, solde o resistor de 2,2M Ohm entre pino um e pino dois e conecte um resistor de 100k entre pino dois e pino 3.

Passo 2

Em seguida, conecte seu capacitor variável de 33pF entre pino dois e pino três e solde um capacitor de 10pF em série com o capacitor de 33pF.

Passo 3

Pegue seu LED e conecte o pino +ve ao pino 1 do comparador. Também, conecte o terminal -ve do LED à base do transistor 2n2222 com seu resistor de 1k.

Passo 4

Em seguida, conecte o terminal -ve do buzzer de 5V ao coletor do transistor e o terminal +ve ao terminal +ve do diodo Zener 1N4148. Também, conecte uma bobina de fio de cobre gauge 25 entre o emissor do transistor e o capacitor de 10pF.

Passo 5

Finalmente, pegue sua bateria e conecte o terminal positivo ao pino quatro e o terminal negativo ao pino 11. Agora, você pode ligar o circuito e testar se funciona.

Leitor RFID DIY — Aplicações

Algumas aplicações do receptor RFID:

• Detectar produtos roubados ou fraudulentos

Anti-Furto

• Funciona para gerenciamento de frequência escolar e de escritório
• Funciona para rastreamento de inventário

Rastreamento de Inventário

Conclusão

Como mencionei anteriormente, sistemas RFID têm acesso a várias frequências dentro do espectro de rádio. Também, as frequências no espectro de rádio estão entre o infravermelho e o ELF (Frequência Extremamente Baixa).

Radiofrequências

No entanto, vale mencionar que ondas de rádio no espectro de rádio não têm o mesmo comportamento em todas as frequências. Assim, ajudaria se você escolhesse uma frequência que se encaixe na aplicação que você tem em mente.

Baseado nisso, temos três sistemas RFID, que incluem sistemas LF (Baixa Frequência), sistemas HF (Alta Frequência) e sistemas UHF (Ultra Alta Frequência) ativos.

Bem, isso encerra este artigo. Nos avise se tiver perguntas, e ficaremos felizes em ajudar.