Raspberry Pi 3 B+ With PN532

Overview

• Raspberry Pi 3 B+에서 Raspberry Pi OS Lite(64-bit)를 사용
• PN532를 이용한 NFC RFID 보드를 연동
• NFC TAG 인지하는 MP3 플레이어 구현
• 구동에 필요한 라이브러리 및 파이썬 설치
• 기본적인 전력 소비량과 디스크 사용량을 측정
  • 전력 소비량은 USB 전력 측정기로 간단히 확인
  • 디스크 사용량은 df 명령어로 확인
  • 부팅 시간은 systemd-analyze 명령어로 확인

Test Environment

Hardware

Item	Value
Board	Raspberry Pi 3 Model B V1.2
NFC Module	PN532 NFC RFID Module
Audio	3.5mm Speaker

Operating System

Item	Value
Image	RASPBERRY PI OS LITE (64-BIT)
Kernel	Linux pi3 6.6.51+rpt-rpi-v8 #1 SMP PREEMPT Debian 1:6.6.51-1+rpt3 (2024-10-08) aarch64 GNU/Linux

Software / Library

Item	Version
Python	3.11.2
pip	23.0.1
adafruit-circuitpython-pn532	2.4.3
pygame	2.6.1

Connecting wires

Connection Overview

Raspberry Pi GPIO Pin	PN532 Pin	Cable Color
6 (GND)	1 (GND)	Black
4 (5V)	2 (5V)	Red
3 (GPIO2, SDA)	3 (SDA)	White
5 (GPIO3, SCL)	4 (SCL)	Brown

Actual Wiring Photo

I2C Setting

1. 터미널 실행
2. sudo raspi-config 명령어 입력
3. 3. Interface Options 선택
4. I5 I2C 선택
5. “Would you like the ARM I2C interface to be enabled?”
   • Yes 선택
6. 설정이 끝나면 Finish 후 라즈베리 파이 재부팅

Install Python Library

1. 패키지 목록 업데이트 & pip 설치

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y python3-pip

2. 가상 환경 생성 및 활성화

python3 -m venv .venv
source .venv/bin/activate

3. 라이브러리 설치

pip3 install adafruit-circuitpython-pn532
pip3 install pygame

Sample Code

import time
import board
import busio
from adafruit_pn532.i2c import PN532_I2C
import pygame

# 1) Initialize PN532
i2c = busio.I2C(board.SCL, board.SDA)
pn532 = PN532_I2C(i2c, debug=False)
pn532.SAM_configuration()

# 2) Initialize pygame sound
pygame.mixer.init()

track_path = "/home/user/sample.mp3"  # Path to your audio file
card_present = False  # Whether a card is currently detected

print("Please place and remove the card repeatedly.")

try:
    while True:
        # Read card UID (0.5 second timeout)
        uid = pn532.read_passive_target(timeout=0.5)

        if uid is not None:
            if not card_present:
                print(f"Card detected! UID: {uid}")
                # Play the audio file
                pygame.mixer.music.load(track_path)
                pygame.mixer.music.play()
                card_present = True
        else:
            if card_present:
                # If the card was present and is now removed, stop playback
                print("Card removed.")
                pygame.mixer.music.stop()
                card_present = False

        time.sleep(0.1)

except KeyboardInterrupt:
    print("Terminated by user.")
    pygame.mixer.music.stop()

Booting Time

• 기본 세팅과 PN532 장비 및 라이브러리 설치했을때와 오차 범위 내로 큰 차이 없음

$ systemd-analyze
Startup finished in 5.852s (kernel) + 18.954s (userspace) = 24.807s
multi-user.target reached after 12.796s in userspace.

Disk Usage

Filesystem	Used	Mounted on
/dev/mmcblk0p1	65M	/boot/firmware
/dev/mmcblk0p2	2.6G	/

Power Consumption

State	Voltage	Ampere (Max)	Watt (Max)
Booting	5V	0.6A	3W
Idle	5V	0.28A	1.4W
Polling	5V	0.5A	2.5W
Playing	5V	0.5A	2.5W

Conclusion

• 부팅 시간은 약 25초로 큰 차이 없음
• 소비 전력은 부팅시 약 3W, 유휴시 약 1.4W 소모로 부팅시 전력 소모가 조금 더 있음
• NFC 카드를 Polling시 전력 소모 발생

Next Steps

• 라즈베리 파이 Zero 모델에 대한 부팅 시간 및 전력 사용량 확인