Bouw een Betrouwbare DIY RFID Reader: Stap-voor-Stap Gids

Gaat je project over radiogolfrequenties en zoek je een goed projectidee? Of heb je al gehoord van een DIY RFID Reader en wil je er meer over weten? Dan ben je hier aan het juiste adres.

Dit artikel introduceert je aan een RFID reader. RFID staat voor Radio Frequency Identification en radiofrequenties zijn cruciaal in veel industrieën.

Echter, kopen of repareren is niet goedkoop, en de aard ervan kan complex zijn. In dit artikel laten we zien hoe je een eenvoudige RFID reader schakeling maakt – zonder Arduino.

Laten we beginnen!

Wat is een RFID Reader?

Een RFID reader gebruikt radiogolfrequenties om RFID-tags te detecteren en mee te communiceren. Zowel readers als tags zijn essentieel voor RFID-technologie – je kunt niet de één zonder de ander hebben.

RFID-tags bevatten informatie die je met een reader kunt uitlezen. Je vindt ze als diefstalpreventie-stickers op supermarketproducten, sleutelhangers, plastic kaarten (pinpas, creditcard), en zelfs onder de huid van huisdieren.

Er zijn stationaire RFID readers (vast op muren/bureaus) en mobiele RFID readers (flexibel, om tags te lezen en te communiceren met een slim apparaat of host computer).

Interessant: RFID zit in bijna alle consumententechnologie – mobiele telefoons, tolhekjes, huisdierchips. Ooit was RFID puur militair, nu kan iedereen het gebruiken.

Er zijn twee typen RFID: passief en actief.

Passieve RFID

Systemen met passieve RFID gebruiken een antenna en een circuit met een code, maar geen eigen stroomvoorziening. Passieve tags activeren pas wanneer je een signaal stuurt vanaf een krachtige RFID-reader.

1. De reader stuurt een lage frequentie die de antenna van de passieve tag wekt en het circuit activeert.
2. De tag stuurt met een andere frequentie een gecodeerd bericht terug naar de receiver – proces compleet.

Het bereik van een passief RFID-systeem is 1 tot 30 meter, afhankelijk van de gezonden frequentie. Voor locatietracking heb je veel readers nodig.

Passieve tags hebben geen batterijen nodig – ze duren quasi oneindig en zijn minder complex.

Veelgebruikte frequenties voor passieve readers:

• Ultra-hoog frequentie (UHF): 865 MHz, bereik ~30 meter
• Lage frequentie (LF): 125 kHz, bereik ~enkele centimeters
• Hoge frequentie (HF): 13,56 MHz, bereik ~1 meter

Ondanks korte bereiken werken passieve readers in veel toepassingen door hun betaalbaarheid en quasi oneindige levensduur.

Actieve RFID Readers

Actieve RFID readers zijn krachtiger en hebben een stroomvoorziening nodig om hun codes te zenden. Ze transmitteren over grotere afstanden dan passieve systemen – soms honderden meters. Standaard werkwfrequentie: ~433 MHz of 915 MHz.

Actieve RFID heeft twee typen: beacons en transponders.

• Beacons: Zenden signalen zonder activatie door de reader. Dit beïnvloedt de batterijduur sterk.
• Transponders: Werken meer als passieve systemen – vereisen een readersignaal voordat ze hun code zenden.

In tegenstelling tot passieve RFID, duren actieve tags tot 5 jaar (afhankelijk van batterijcapaciteit). Sommige batterijen zijn vervangbaar, anderen permanent.

Let op: Zowel passieve als actieve RFID hebben schrijfbare en read-only tags. Read-only tags zijn niet wijzigbaar; schrijfbare tags laten je de data kiezen.

Hoe Werkt RFID?

RFID reader en tag werken verschillend. Sommige readers hebben netvoeding nodig. RFID-tags (zoals stickers op producten of toegangskaarten) gebruiken geen stroomvoorziening.

Ze werken op het inductieprincipe – dus zijn ze passief.

Om de chip/sticker te voeden, moet je het elektromagnetische veld wegnemen dat elektronen door de antenna van de tag laat stromen. Zodra de chip opgestart is, zendt hij de gecodeerde informatie via radiogolven uit – backscattering genoemd.

De RFID reader detecteert en vertaalt de backscatter, stuurt de geïnterpreteerde data naar een microcontroller (zoals Arduino) of computer. Zo lees je de gecodeerde boodschap op de tag.

DIY RFID Reader – Hoe Maak Je een RFID Reader

RFID Kaartlezer Zonder Arduino

Een eenvoudige RFID schakeling zonder Arduino. De schakeling heeft twee delen: zender en ontvanger. Wanneer je de zender dicht bij de ontvanger plaatst, moet een buzzer activeren.

We leren hoe je zender en ontvanger maakt. Hier zijn de schema's:

Benodigde Componenten

• LM324 Comparator IC (1)
• 3,5V Buzzer (1)
• 5mm LED (1)

• BC484 NPN transistor (1)
• 2N2222 NPN transistor (1)
• 33pF Variabele Condensator (1)
• Veroboard (2)
• 3V muntcel (1)
• Solderdraad (1)
• Jumper wires
• Weerstanden: 82K, 1K, 2,2M, 100K (5 stuks)
• 45W-65W solderbout (1)
• 9V DC batterij met clip (1)
• 1N4148 Zener Diodes (1)
• 3 meter 25/16 gauge geemailde koperdraad (1)
• Drukknop (1)

LM324 Comparator IC

Pinout diagram voor de LM324 comparator IC:

Stappen voor het Bouwen van de RFID Zender

Stap 1

Zorg dat al je componenten klaar liggen voordat je begint.

Stap 2

Neem een veroboard en soldeer de BF494 NPN transistor erop. Verbind een 82K Ω weerstand met de basis van de transistor en soldeer.

Stap 3

Plaats de 10pF en 82pF condensatoren parallel aan de 82K weerstand en soldeer. Verbind de 1K weerstand in serie met de 82pF condensator en soldeer.

Stap 4

Maak een zes-windingen spoel van 25 gauge koperdraad. Verbind één einde met de collector van de transistor, het andere met de 27pF condensator. Vergeet niet te solderen.

Stap 5

Verbind de drukknop en de antenne/muntcel met het veroboard en soldeer de verbindingen.

Stappen voor het Bouwen van de RFID Ontvanger

Stap 1

Plaats de LM324 comparator IC op het veroboard. Verbind een 100µF condensator tussen pin 11 (-) en pin 4 (-). Soldeer de 2,2M Ω weerstand tussen pin 1 en 2. Verbind een 100K Ω weerstand tussen pin 2 en 3.

Stap 2

Verbind de 33pF variabele condensator tussen pin 2 en 3. Soldeer een 10pF condensator in serie met de 33pF condensator.

Stap 3

Verbind de + poot van de LED met pin 1 van de comparator. Verbind de - poot van de LED met de basis van de 2N2222 transistor via de 1K weerstand.

Stap 4

Verbind de - kant van de 5V buzzer met de collector van de transistor. Verbind de + kant met de + kant van de 1N4148 Zener diode. Plaats een 25 gauge koperdraad spoel tussen de emitter van de transistor en de 10pF condensator.

Stap 5

Verbind de + pool van de batterij met pin 4, de - pool met pin 11. Schakel de schakeling in en test of het werkt.

DIY RFID Reader – Toepassingen

Toepassingen van de RFID ontvanger:

• Detecteren van gestolen of frauduleuze producten

• Werkt voor school- en kantoor aanwezigheidsbeheer
• Werkt voor voorraadtracing

Afsluiting

Zoals gezegd: RFID-systemen hebben toegang tot diverse frequenties in het radiospectrum – tussen infrarood en ELF (Extremely Low Frequency).

Radiogolven in het radiospectrum gedragen zich niet identiek op alle frequenties. Kies een frequentie die past bij jouw toepassing. We onderscheiden drie RFID-systemen: LF (Lage Frequentie), HF (Hoge Frequentie), en UHF (Ultra Hoge Frequentie) actieve systemen.

Dit was het artikel. Heb je vragen? Laat het ons weten – we helpen graag!