Arduinoで作るポータブルRFIDドアロック - ステップバイステップガイド

必要な部品と材料

部品名	数量
Arduino UNO	1
RFIDリーダー/ライターモジュール (RC522 / MFRC522)	1
ジャンパーワイヤー	1セット
USB-A - Micro-USBケーブル	1
4チャネルI2Cリレーコントローラー (ControlEverything.com)	1

使用するソフトウェアとオンラインサービス

• Arduino IDE

プロジェクト概要

このチュートリアルでは、Arduino UNOとRC522 RFIDモジュールを使用して、ポータブルなRFIDドアロックシステムを構築する方法を解説します。認証されたRFIDカードまたはキーフォブをかざすとリレーが作動し、ドアロックを解除できます。非常にシンプルで低コストなプロジェクトです。

RFIDリーダーの基礎知識

RFID（Radio Frequency Identification）は、電磁場を利用して短距離でデータをやり取りする識別システムです。タグ（カードやキーフォブ）には固有のUID（識別番号）が記録されており、リーダーがこれを読み取ります。MFRC522チップを搭載したRC522モジュールは安価（数ドル程度）で入手でき、1KBメモリ付きのカードタグとキーフォブタグが付属していることが多いです。また、タグへの書き込みも可能です。

ハードウェア接続 (Arduino UNO - RC522)

RC522ピン	Arduinoピン
SDA (SS)	Digital 10
SCK	Digital 13
MOSI	Digital 11
MISO	Digital 12
IRQ	未接続
GND	GND
RST	Digital 9
3.3V	3.3V (5Vには接続しないこと)

ライブラリのインストールとUIDの取得

1. Arduino IDEで「スケッチ」→「ライブラリをインクルード」→「ライブラリを管理」から「MFRC522」を検索しインストールします。
2. 「ファイル」→「スケッチ例」→「MFRC522」→「DumpInfo」を開き、ボードに書き込みます。
3. シリアルモニタを開き（ボーレート9600）、RFIDカード/キーフォブをリーダーにかざします。
4. 表示されるUID（例: 89 18 79 63）をメモしておきます。

メインスケッチの書き込みと動作確認

以下のスケッチを書き込み、content.substring(1) == "89 18 79 63" の部分を先ほどメモしたUIDに変更してください。認証済みのカードをかざすと「Authorized access」と表示され、リレーが1秒間ON（LOW）になります。未登録のカードでは「Access denied」と表示されリレーはOFF（HIGH）のままです。

#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>

#define RELAY 8
#define SS_PIN 10
#define RST_PIN 9

MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN);

void setup() {
  pinMode(RELAY, OUTPUT);
  digitalWrite(RELAY, HIGH); // 初期状態：リレーOFF
  Serial.begin(9600);
  SPI.begin();
  mfrc522.PCD_Init();
  Serial.println(F("カードをリーダーにかざしてください..."));
  Serial.println();
}

void loop() {
  // 新しいカードを検出
  if (!mfrc522.PICC_IsNewCardPresent()) return;
  if (!mfrc522.PICC_ReadCardSerial()) return;

  // UIDを文字列に変換
  String content = "";
  Serial.print(F("UID tag: "));
  for (byte i = 0; i < mfrc522.uid.size; i++) {
    Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " ");
    Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX);
    content.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " "));
    content.concat(String(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX));
  }
  Serial.println();
  content.toUpperCase();

  // 認証判定
  if (content.substring(1) == "89 18 79 63") { // ★ここに自分のUIDを設定
    Serial.println(F("Authorized access"));
    Serial.println(F("Relay ON"));
    digitalWrite(RELAY, LOW);   // リレーON（アクティブLOWの場合）
    delay(1000);
    digitalWrite(RELAY, HIGH);  // リレーOFF
  } else {
    Serial.println(F("Access denied"));
    Serial.println(F("Relay OFF"));
  }
  delay(500); // 連続読み取り防止
}

回路図

参考情報

• RC522モジュールの動作電圧は3.3Vです。5Vに接続すると破損する恐れがあります。
• リレーモジュールがアクティブHIGHの場合は、digitalWrite(RELAY, HIGH) でON、LOW でOFFになるようコードを調整してください。
• 複数のカードを登録する場合は、UIDを配列で管理しループで比較するように拡張できます。