Arduino RFID 门禁系统：从原理到实战的完整指南

RFID 技术原理

RFID（射频识别）由**标签（应答器）**和**读写器（收发器）**组成。读写器天线产生高频电磁场，无源标签进入感应区后，线圈感应得电为芯片供电。标签通过**负载调制**（切换天线负载改变读写器天线功耗）或**回散射耦合**将数据传回读写器。

MFRC522 模块与 Arduino 连接

采用 MIFARE 协议标签（1KB 内存，13.56 MHz，感应距离 ≤10 cm）与 MFRC522 读写器（SPI 接口，VCC 接 3.3V，其余引脚 5V 兼容）。连接对照表：

门禁系统功能流程

1. 上电等待录入**主卡**，存入 myTags[0]
2. 进入普通模式：刷未授权卡 → "Access Denied"；刷授权卡 → 舵机转动开锁，显示 "Access Granted"
3. 刷主卡进入**编程模式**：再刷已授权卡 → 删除该卡；刷新卡 → 添加授权
4. 门打开时显示 "Door Opened"，接近传感器检测门关闭后自动上锁复位

核心代码解析

获取标签 UID

uint8_t getID() {
  if (!mfrc522.PICC_IsNewCardPresent()) return 0;
  if (!mfrc522.PICC_ReadCardSerial()) return 0;
  tagID = "";
  for (uint8_t i = 0; i < 4; i++) {
    tagID.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX));
  }
  tagID.toUpperCase();
  mfrc522.PICC_HaltA();
  return 1;
}

MIFARE Classic 标签 UID 为 4 字节，拼接为十六进制字符串并转大写。

主循环逻辑

void loop() {
  int proximity = analogRead(A0);
  if (proximity > 200) { // 门关闭
    if (getID()) {
      if (tagID == myTags[0]) { // 主卡 → 编程模式
        // 添加/删除标签逻辑...
      } else { // 普通卡 → 验证授权
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
          if (tagID == myTags[i]) {
            myServo.write(170); // 开锁
            correctTag = true;
            break;
          }
        }
        if (!correctTag) lcd.print("Access Denied!");
      }
    }
  } else { // 门打开
    lcd.print("Door Opened!");
    while (analogRead(A0) <= 200); // 等待关门
    myServo.write(10); // 上锁
  }
}

硬件清单

• MFRC522 RFID 模块
• 舵机（锁舌机构）
• 1602 LCD 显示屏
• CNY70 红外接近传感器（检测门状态）
• Arduino 开发板、面包板、杜邦线

完整代码已整合在文末，包含库引脚定义、初始化、主循环及辅助函数，可直接上传使用。