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Etiquetas e leitores de RFID (Identificação por Radiofrequência) são comumente empregados para gerenciamento de acesso e reconhecimento de indivíduos e equipamentos, seja por meio de distintivos ou marcadores aplicados a produtos. No cotidiano, essa tecnologia RFID é encontrada em sistemas de pedágio (como o popular “Sem Parar”) ou em cartões do tipo Bilhete Único, utilizados em diversas cidades brasileiras para entrada no transporte público. Neste artigo, apresentaremos um guia sobre como integrar um módulo RFID com Arduino para criar um sistema de controle de acesso similar a uma catraca de ônibus.
Sobre a tecnologia RFID
As etiquetas (ou tags) RFID têm a capacidade de armazenar diversos dados relacionados ao proprietário do cartão, como nome e endereço, e, no caso de produtos, informações sobre origem e data de validade, entre outros exemplos.
Por serem compostas apenas por um pequeno circuito, as tags RFID podem ser facilmente incorporadas em uma variedade de objetos, apresentando diferentes tamanhos e formatos. No caso do Kit Módulo RFID disponível na loja Saravati, estão incluídas duas tags: uma em formato de chaveiro e outra em formato de cartão.
Cada etiqueta ou tag do leitor RFID possui uma identificação única (UID), e é com base nessa identificação que podemos criar um sistema de controle de acesso. Esse sistema irá ler o UID do cartão e exibir as informações de acesso no monitor serial. Esse projeto foi desenvolvido para que ao exibir a tag certa no sensor, o Arduino envie um sinal o relé que consequentemente fecha o contato e aciona a fechadura eletrônica Ao passar a tag correta novamente pelo sensor RFID a fechadura abre, ou seja, a cada passada da tag pelo sensor RFID a fechadura abre ou fecha. Caso a tag errada se aproxime do sensor a fechadura não irá abrir.
Materiais Necessários
Para este projeto, você precisará de:
| Item | Descrição | Quantidade |
|---|---|---|
 | Placa Arduino Uno R3 ATmega328P DIP ATmega16U2 | 1 |
 | Kit Módulo RFID RC-522 + Cartão + Chaveiro 13,56 MHz | 1 |
 | Mini Fechadura Solenóide Trava Elétrica 6V | 1 |
 | Módulo Buzzer GBK Robotics P15 | 1 |
A fechadura eletrônica escolhida embora funcione em 5V, a mesma consome uma corrente de 0,8A ao ser acionada, por isso, é preciso que seja colocado uma fonte externa capaz de fornecer esta corrente, pois o Arduino consegue fornecer poucos miliamperes.
Foi adicionado ao projeto o Módulo Buzzer Ativo para identificar através do som se a tag aproximada ao sensor está habilitada ou não para acionar a fechadura.
Diagrama do Projeto
Pinagem Módulo RFID
O leitor RFID tem 8 pinos que seguem a seguinte sequência de ligação. Preste atenção à tensão de alimentação, que neste caso é de 3.3 volts.
- Pino SDA ligado na porta 10 do Arduino
- Pino SCK ligado na porta 13 do Arduino
- Pino MOSI ligado na porta 11 do Arduino
- Pino MISO ligado na porta 12 do Arduino
- Pino NC – Não conectado
- Pino GND ligado no pino GND do Arduino
- Pino RST ligado na porta 9 do Arduino
- Pino 3.3 – ligado ao pino 3.3 V do Arduino
Explicação do Código Arduino
Para iniciar, é necessário baixar a biblioteca MFRC522. Para isso vá em Sketch/ Include Library / Manage Libraries.
Após digite “MFRC522” no campo de busca e pressione o Enter. Depois de encontrar a biblioteca, clique em instalar.
O código a seguir apresenta mensagens no monitor serial relacionadas ao cartão em uso. No contexto específico, o display mostra a mensagem “Acesso Permitido!” para a tag no formato de chaveiro e “Acesso Negado!” para a tag no formato de cartão.
É importante personalizar o programa de acordo com as tags em sua posse. Para isso aproxime a TAG que você for escolher como correta e anote o UID que irá aparecer no Monitor Serial e altere na linha 50 do código.
//Desenvolvedor: Felipe Rosa - Sara Educação
//@sara.educação
#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>
#define SS_PIN 10
#define RST_PIN 9
MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN);
void setup()
{
Serial.begin(9600);
SPI.begin();
mfrc522.PCD_Init();
Serial.println("Aproxime o seu cartao do leitor...");
Serial.println();
pinMode(7, OUTPUT);
pinMode(6, OUTPUT);
digitalWrite(6, HIGH); //inicia o relé como nivel lógico alto, pois o mesmo aciona com nivel lógico baixo
}
void loop()
{
// Look for new cards
if ( ! mfrc522.PICC_IsNewCardPresent())
{
return;
}
// Select one of the cards
if ( ! mfrc522.PICC_ReadCardSerial())
{
return;
}
//Mostra UID na serial
Serial.print("UID da tag :");
String conteudo= "";
byte letra;
for (byte i = 0; i < mfrc522.uid.size; i++)
{
Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " ");
Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX);
conteudo.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " "));
conteudo.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX));
}
Serial.println();
Serial.print("Mensagem : ");
conteudo.toUpperCase();
if (conteudo.substring(1) == "49 AC 2D B3") //UID 1 - TAG com permissão para acionar a fechadura
{
Serial.println("Acesso Permitido!");
Serial.println();
digitalWrite(7, HIGH); // liga buzzer
delay(100); // espera alguns milisegundos
digitalWrite(7, LOW); // desliga buzzer
delay(100);
digitalWrite(7, HIGH); // liga buzzer
delay(100); // espera alguns milisegundos
digitalWrite(7, LOW); // desliga buzzer
delay(1000);
digitalWrite(6,!digitalRead(6)); //muda de estado, abre ou fecha a fechadura
}
else
{
Serial.println("Acesso Negado!");
Serial.println();
digitalWrite(7, HIGH); // liga buzzer
delay(1000); // espera alguns segundos
digitalWrite(7, LOW); // desliga o buzzer
delay(1000);
}
}
Testando o Projeto
Para testar o projeto, aproxime a tag RFID correta ao sensor. Se tudo estiver configurado corretamente, o Arduino enviará um sinal para o relé, ativando a fechadura eletrônica. O buzzer emitirá um som de confirmação para “Acesso Permitido”. Ao apresentar a tag novamente, a fechadura deverá desbloquear. Se uma tag não autorizada for usada, o sistema não desbloqueará a fechadura, e o buzzer indicará “Acesso Negado“. Este teste demonstra a eficácia do sistema de controle de acesso via RFID.
Aplicações Práticas
As aplicações práticas para a tecnologia RFID em projetos com Arduino incluem sistemas de segurança doméstica, onde é possível controlar o acesso a portas e portões; sistemas de gestão de inventário, facilitando a rastreabilidade de produtos em estoques; e soluções para eventos, como o gerenciamento de acesso a áreas restritas, melhorando a segurança e a experiência do usuário. Esses exemplos demonstram a versatilidade da tecnologia RFID em diferentes contextos, oferecendo soluções inovadoras para problemas comuns.
Conclusão
Este guia demonstrou como integrar um módulo RFID com Arduino para criar um sistema de controle de acesso eficiente. Além de explorar a tecnologia RFID, o artigo forneceu um passo a passo detalhado para montar e programar seu próprio sistema de segurança, abrindo portas para a inovação em projetos DIY. Com aplicações que vão desde controle de acesso até gestão de inventário, este projeto é um ponto de partida ideal para quem deseja explorar as possibilidades ilimitadas do Arduino e RFID.
Saiba mais sobre a parceria Saravati e Sara Educação
Este “Guia de Montagem” é uma colaboração especial entre a Saravati e a Sara Educação, criado pelo Professor Felipe Rosa. Nosso objetivo é enriquecer a comunidade de entusiastas da eletrônica, IoT e automação com recursos educacionais de alta qualidade. Através dessa parceria, buscamos inspirar e capacitar criadores em seus projetos, disponibilizando esses guias em nosso blog e nas redes sociais.