PN532 NFCモジュールをArduinoに接続する完全ガイド：I2C・UART・SPI対応

PN532は、近距離無線通信（NFC）を利用するほぼすべてのデバイスに搭載されているNFCブレークアウトボードです。NFCはRFIDの拡張版であり、より多くの機能と選択肢を提供します。

市場には多くのチップ選択肢がありますが、PN532モジュールの実力はどうなのでしょうか？ Arduinoとの相性は？ 詳しく解説します。

PN532モジュールとは

PN532は、モバイル決済、ArduinoでのNFC機能、スマートフォン通信などを可能にする人気のNFC RFIDモジュールです。Arduinoプロジェクトとのペアリングを簡単にするモジュール形態で提供されています。

13.56MHzの周波数帯で非接触通信が可能で、双方向通信速度は最大424kbpsに達します。

PN532 NFCモジュールのピンアウト

PN532 NFC RFIDモジュールは、I2C、SPI、HSUの3つの通信モードに対応しています。I2CとHSUは同じピンを共有し、SPIは別のピンを使用します。

モジュール表面にI2Cピンが、裏面にHSUピンが配置されており、簡単に見分けられます。

各プロトコルのピン配置は以下の通りです。

PN532 NFCモジュールの特徴

• 80C51アーキテクチャのマイクロコントローラコア、40KB ROM、1KB RAMを搭載
• MIFARE ISO/IEC 14443に対応
• 内蔵RFレベル検出器
• 高集積の復調器とデコーダ
• リーダー/ライターモードで最大50mmの動作範囲。FeliCa、ISO/IEC 14443B、ISO/IEC 14443/MIFAREカードとのスムーズな通信が可能
• NFCIPモードで最大50mmの範囲（電源、チューニング、アンテナサイズに依存）
• FeliCaまたはISO/IEC 14443A/MIFAREカードエミュレーション設定で100mmの動作範囲
• 外部アナログ部品使用で424kbps以上の速度に対応
• 低消費電力モード、プログラマブルタイマー、水晶発振器、2.7～5.5Vの電源電圧範囲

必要な材料

• Arduinoボード
• PN532 NFC RFIDモジュール
• オス-メスジャンパーワイヤー 15本
• ブレッドボード
• OLEDディスプレイ（0.96インチ I2C OLED）

I2CモードでPN532とArduinoを接続する

まず、ArduinoとPN532モジュールをI2C通信用に接続します。GND同士、SDAをA4、SCLをA5に接続します（下図参照）。

ボードに5V電源を供給し、以下のコードをArduinoにアップロードします。

アップロード後、NFCカードをPN532に近づけて動作テストを行います。

UARTモードでPN532とArduinoを接続する

このモードでは、GND同士、Tx（クロック）をD3、Rx（データ）をD2に接続します。また、Vccピンから5V電源を供給します。

適切なサポートライブラリを入手し、Arduinoのライブラリフォルダに追加します。その後、以下のコードをコピーしてArduinoボードにアップロードしてください。

最後にシリアルモニタを開き、NFCカードをPN532に近づけてテストします。

SPIモードでPN532とArduinoを接続する

RSTをピン9、GNDをGND、MISOをピン11に接続します。さらに、MOSIをピン12、SCK（シリアルクロック）をピン13、SS（スレーブセレクト）をピン10に接続します。

PN532_SPI.hライブラリをArduino IDEのライブラリフォルダに追加します。

以下のコードをコピーしてArduinoボードにアップロードします。

シリアルモニタを開き、NFCカードをPN532に近づけてテストします。

OLEDディスプレイ付きポータブルNFCスキャナの製作

OLEDディスプレイとPN532をArduinoに接続します。GND同士、SDAをA4、SCLをA5、Vccに5Vを供給します。

以下のコードをコピーしてArduinoボードにアップロードします。

最後に、NFCカードを近づけてテストします。モジュールがカードを読み取り、バイト長とUID値をOLEDに表示します。

結論

PN532は、I2C、UART、SPIといった複数のプロトコルでArduinoと通信できる点で他モジュールより優れています。セットアップが簡単で、扱いやすく、安価に入手可能です。

材料調達やプロジェクト進行でお困りの際は、お気軽にお問い合わせください。迅速に対応いたします。