整個架構透過無線網路（Wi-Fi），將現場的硬體感測端、雲端訊息中繼站、後端邏輯處理平台以及前端的使用者行動裝置緊密結合。
我們可以將其分為四大核心區塊來解析：
1. 現場硬體端（Edge Devices）
位於圖片左下方，負責第一線的資料採集與現場狀態顯示：
RFID Module（RC522 讀卡模組）： 當感應卡片或標籤接近時，讀取其 UID 或內部資料，並將訊號傳送給主控板。
ESP32 主控板： 系統的核心微控制器。它接收來自 RFID 模組的資料，進行初步處理後，透過內建的 Wi-Fi 將資料上傳；同時，它也接收來自遠端的控制指令。
16x2 LCD Display（顯示器）： 用於現場即時顯示狀態（例如：「請刷卡」、「刷卡成功」或系統訊息）。
LED 燈： 作為現場的狀態指示燈（例如：綠燈代表授權通過，紅燈代表拒絕）。
2. 訊息中繼站（Message Broker）
位於圖片左上方：
MQTT 雲端服務： 採用輕量級的 MQTT 協定作為通訊橋樑。
ESP32 刷卡後，會將資料「發佈（Publish）」到指定的 Topic（主題）。
後端平台則透過「訂閱（Subscribe）」該 Topic 來即時接收刷卡資料。這種架構確保了低延遲與高效率的雙向資料傳輸。
3. 後端邏輯處理中心（Backend Automation）
位於圖片右上方：
Node-RED： 這是一個基於流程（Flow-based）的視覺化開發工具，負責處理系統的核心邏輯。
它透過 Wi-Fi 訂閱 MQTT 的訊息，當收到 ESP32 傳來的 RFID 資料時，可以在這裡進行身份比對、紀錄時間，或決定是否核准。
處理完畢後，Node-RED 會將控制指令傳回 MQTT（進而控制現場的 LCD 與 LED），同時負責與通訊軟體串接。
4. 使用者終端（User Interface）
位於圖片右下方：
Telegram 應用程式： 作為管理員或使用者的遠端互動介面。
主動通知： 當現場有人刷卡時，Node-RED 可以透過 Telegram Bot 即時發送訊息到使用者的手機（例如：「通知：某某某於 10:00 刷卡進門」）。
遠端控制： 使用者也可以在 Telegram 手機介面上輸入指令（或點選選單），訊息會經由 Node-RED 與 MQTT 傳回 ESP32，實現遠端開門、亮燈或更改 LCD 顯示內容的功能。
💡 總結運作流程
上行通知： 刷卡 ➔ ESP32 讀取 ➔ 經由 Wi-Fi / MQTT ➔ Node-RED 邏輯判斷 ➔ Telegram 手機跳出通知。
下行控制： Telegram 發送指令 ➔ Node-RED 接收 ➔ 經由 MQTT ➔ ESP32 執行 ➔ LCD/LED 改變現場狀態。 (需 修改 node-red)
建立 newbot步驟與取得 API Token 與 Chat ID
WOKWI程式
// 定義 MFRC522 RFID read 與 ESP32 介面 接腳連接 Pin assign
/* Wiring RFID RC522 module
==============================================================
GND = GND 3.3V = 3.3V
The following table shows the typical pin layout used:
* MFRC522 ESP32
* Reader/PCD
* Signal Pin Pin
* -----------------------------------
* RST/Reset RST GPIO21
* SPI SS SDA(SS) GPIO5
* SPI MOSI MOSI GPIO23
* SPI MISO MISO GPIO19
* SPI SCK SCK GPIO18
=============================================================
* I2C LCD 16x2 接線：
* SDA --> GPIO 17
* SCL --> GPIO 16
=============================================================
*/
// Wifi 與 MQttClient 程式庫
#include <WiFi.h>
#include <ArduinoMqttClient.h>
// MFRC522 程式庫
#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>
// I2C 與 LCD 程式庫
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#define LED 13 // 定義 LED 接腳
// 定義 I2C LCD 腳位與實例 (Wokwi 模擬的 I2C 位址通常為 0x27)
#define I2C_SDA 17
#define I2C_SCL 16
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
// === Wokwi 專屬的 Wi-Fi 設定 ===
char ssid[] = "Wokwi-GUEST";
char pass[] = "";
WiFiClient wifiClient;
MqttClient mqttClient(wifiClient);
// === MQTT Broker 設定 ===
const char broker[] = "broker.emqx.io";
int port = 1883;
String json = "";
// MQTT 主題定義
const char *SubTopic1 = "alex9ufo/2026/RFID/LED";
const char *PubTopic2 = "alex9ufo/2026/RFID/Back_LED";
const char *PubTopic3 = "alex9ufo/2026/RFID/RFID_UID";
const char *PubTopic4 = "alex9ufo/2026/RFID/RFID_PICC";
const char willTopic[] = "alex9ufo/2026/RFID/Starting";
//======================================================
#define RST_PIN 21
#define SS_PIN 5
MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN);
MFRC522::MIFARE_Key key;
MFRC522::StatusCode status;
//===========================================================
bool Send = false;
String LEDjson = "OFF"; // 預設狀態為 OFF
// --- 非阻塞計時器變數 ---
unsigned long lcdResetTimer = 0;
bool lcdShowingCard = false;
const unsigned long displayDuration = 2000; // 卡片資訊在 LCD 顯示的時間 (2秒)
//===========================================================
// MQTT 訂閱訊息接收回呼函式 (當遠端發送指令給 ESP32 時觸發)
void onMqttMessage(int messageSize) {
Serial.print("Received a message with topic '");
Serial.print(mqttClient.messageTopic());
String Topic = mqttClient.messageTopic();
Serial.print("', length ");
Serial.print(messageSize);
Serial.println(" bytes:");
String message = "";
while (mqttClient.available()) {
message += (char)mqttClient.read();
}
Serial.println(message);
message.trim();
Topic.trim();
if (Topic == "alex9ufo/2026/RFID/LED") {
if (message == "on") {
digitalWrite(LED, LOW); // 點亮 LED (低電位觸發)
LEDjson = "ON";
Send = true;
}
if (message == "off") {
digitalWrite(LED, HIGH); // 熄滅 LED
LEDjson = "OFF";
Send = true;
}
// 如果目前 LCD 不是在顯示剛刷卡的資訊，就即時更新 LCD 第二行
if (!lcdShowingCard) {
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("LED: " + LEDjson + " ");
}
Serial.print("LED = ");
Serial.println(LEDjson);
Serial.println("\n-----------------------");
}
}
//===========================================================
// 16進位 Byte 陣列轉字串工具
String printHex(byte *buffer, byte bufferSize) {
String id = "";
for (byte i = 0; i < bufferSize; i++) {
id += buffer[i] < 0x10 ? "0" : "";
id += String(buffer[i], HEX);
id += " ";
}
return id;
}
//===========================================================
// Wi-Fi 連線程序
void setup_wifi() {
delay(10);
Serial.println();
Serial.print("Connecting to ");
Serial.println(ssid);
WiFi.begin(ssid, pass);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Connecting WiFi");
int dotCount = 0;
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
lcd.setCursor(dotCount % 16, 1);
lcd.print(".");
dotCount++;
}
Serial.println("\nWiFi connected");
Serial.print("IP address: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("WiFi Connected!");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(WiFi.localIP().toString());
delay(1500);
}
//===========================================================
// MQTT 發行：回報當前 LED 狀態
void LED_Message() {
if (Send) {
Serial.print("Publish message: ");
Serial.println(LEDjson);
LEDjson.trim();
int qos = 0; // 改為 QoS 0 提高在公開 Broker 上的傳輸穩定度
bool retained = false;
bool dup = false;
mqttClient.beginMessage(PubTopic2, LEDjson.length(), retained, qos, dup);
mqttClient.print(LEDjson);
mqttClient.endMessage();
Send = false;
}
}
//===========================================================
void setup() {
pinMode(LED, OUTPUT);
digitalWrite(LED, HIGH); // 初始關閉 LED
Serial.begin(115200);
while (!Serial);
// 初始化自訂的 I2C 接腳 (SDA=17, SCL=16)
Wire.begin(I2C_SDA, I2C_SCL);
// 初始化 LCD
lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.print("System Init...");
setup_wifi();
// 設定遺言訊息 (Last Will)
String willPayload = "ESP32 Disconnected";
bool willRetain = false;
int willQos = 0;
mqttClient.beginWill(willTopic, willPayload.length(), willRetain, willQos);
mqttClient.print(willPayload);
mqttClient.endWill();
Serial.print("Attempting to connect to the MQTT broker: ");
Serial.println(broker);
lcd.clear();
lcd.print("Connect MQTT...");
if (!mqttClient.connect(broker, port)) {
Serial.print("MQTT connection failed! Error code = ");
Serial.println(mqttClient.connectError());
lcd.clear();
lcd.print("MQTT Conn Fail!");
while (1);
}
Serial.println("You're connected to the MQTT broker!\n");
// 註冊訂閱接收市場與訂閱主題
mqttClient.onMessage(onMqttMessage);
int subscribeQos = 0;
mqttClient.subscribe(SubTopic1, subscribeQos);
// 初始化 RFID 模組
SPI.begin();
rfid.PCD_Init();
delay(4);
Serial.println("Scan PICC to see UID...");
// 進入主迴圈前的初始畫面
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Scan RFID Card..");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("LED: OFF");
}
//===========================================================
void loop() {
// 保持 MQTT 心跳與背景訊息接收（非阻塞核心）
mqttClient.poll();
// 處理 LED 狀態發行回報
LED_Message();
// --- LCD 畫面自動復原計時檢查 ---
if (lcdShowingCard && (millis() - lcdResetTimer >= displayDuration)) {
lcdShowingCard = false;
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Scan RFID Card..");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("LED: " + LEDjson + " ");
}
// 檢查是否有新卡片被擺放，以及是否成功讀取
if (rfid.PICC_IsNewCardPresent() && rfid.PICC_ReadCardSerial()) {
byte *id = rfid.uid.uidByte;
byte idSize = rfid.uid.size;
String Type;
MFRC522::PICC_Type piccType = rfid.PICC_GetType(rfid.uid.sak);
Type = rfid.PICC_GetTypeName(piccType);
// 格式化 UID 字串
json = printHex(rfid.uid.uidByte, rfid.uid.size);
json.toUpperCase();
json.trim();
// ====== LCD 顯示邏輯更新 ======
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("ID: " + json); // 第一行顯示 UID
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Type:" + Type.substring(0, 11)); // 第二行顯示卡片類型 (限制長度防止溢出)
// 啟動非阻塞計時器，標記目前正在展示卡片
lcdResetTimer = millis();
lcdShowingCard = true;
// =============================
// 發送 MQTT：卡片 UID 資訊
int qos = 0;
bool retained = false;
bool dup = false;
mqttClient.beginMessage(PubTopic3, json.length(), retained, qos, dup);
mqttClient.print(json);
mqttClient.endMessage();
// 發送 MQTT：卡片類型資訊
String typeJson = "PICC type: " + Type;
typeJson.trim();
mqttClient.beginMessage(PubTopic4, typeJson.length(), retained, qos, dup);
mqttClient.print(typeJson);
mqttClient.endMessage();
// 本機序列埠除錯輸出
Serial.println("Published UID: " + json);
Serial.println("Published Type: " + typeJson);
Serial.println();
// 讓卡片進入休眠，避免重複讀取
rfid.PICC_HaltA();
rfid.PCD_StopCrypto1();
}
}
這份程式碼是經過優化後的完整版本，主要特點是結合了 MFRC522 RFID 讀卡、I2C LCD 16x2 顯示，以及基於 millis() 非阻塞計時器的 MQTT 雙向通訊。
以下為您進行這份優化版程式碼的逐行詳細說明：
1. 硬體連接與備忘註解
// 定義 MFRC522 RFID read 與 ESP32 介面 接腳連接 Pin assign
/* Wiring RFID RC522 module
==============================================================
GND = GND 3.3V = 3.3V
The following table shows the typical pin layout used:
* MFRC522 ESP32
* Reader/PCD
* Signal Pin Pin
* -----------------------------------
* RST/Reset RST GPIO21
* SPI SS SDA(SS) GPIO5
* SPI MOSI MOSI GPIO23
* SPI MISO MISO GPIO19
* SPI SCK SCK GPIO18
=============================================================
* I2C LCD 16x2 接線：
* SDA --> GPIO 17
* SCL --> GPIO 16
=============================================================
*/
說明：純文字註解，紀錄實體硬體或 Wokwi 模擬器上的接線定義。RFID 使用標準 VSPI 腳位（RST 改用 21）；I2C LCD 則接在 GPIO 17 與 16。
2. 引入程式庫
// Wifi 與 MQttClient 程式庫
#include <WiFi.h>
#include <ArduinoMqttClient.h>
// MFRC522 程式庫
#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>
// I2C 與 LCD 程式庫
#include <Wire.h>
#include <LiquidCrystal_I2C.h>
#include <WiFi.h>/<ArduinoMqttClient.h>：提供 Wi-Fi 連線與官方 MQTT 協定支援。#include <SPI.h>/<MFRC522.h>：驅動以 SPI 介面通訊的 RFID 讀卡機。#include <Wire.h>/<LiquidCrystal_I2C.h>：驅動 I2C 介面的液晶顯示器（LCD）。
3. 引腳、物件與 MQTT 主題定義
#define LED 13 // 定義 LED 接腳
// 定義 I2C LCD 腳位與實例 (Wokwi 模擬的 I2C 位址通常為 0x27)
#define I2C_SDA 17
#define I2C_SCL 16
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
#define LED 13：LED 連接到 GPIO 13。#define I2C_SDA 17/#define I2C_SCL 16：自訂 ESP32 的 I2C 腳位。LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);：初始化 LCD 物件，設定 I2C 位址為0x27，規格為 16 欄 2 列。
// === Wokwi 專屬的 Wi-Fi 設定 ===
char ssid[] = "Wokwi-GUEST";
char pass[] = "";
WiFiClient wifiClient;
MqttClient mqttClient(wifiClient);
設定 Wokwi 線上模擬專用的模擬基地台 SSID 與無密碼設定。
建立底層 TCP 連線（
wifiClient）並將其包裝進 MQTT 客戶端（mqttClient）。
// === MQTT Broker 設定 ===
const char broker[] = "broker.emqx.io";
int port = 1883;
String json = "";
// MQTT 主題定義
const char *SubTopic1 = "alex9ufo/2026/RFID/LED";
const char *PubTopic2 = "alex9ufo/2026/RFID/Back_LED";
const char *PubTopic3 = "alex9ufo/2026/RFID/RFID_UID";
const char *PubTopic4 = "alex9ufo/2026/RFID/RFID_PICC";
const char willTopic[] = "alex9ufo/2026/RFID/Starting";
定義 EMQX 公開伺服器網址與預設的非加密通訊埠
1883。SubTopic1：訂閱接收控制 LED 指令的主題。PubTopic2 ~ 4與willTopic：發行狀態、UID、卡片類型與遺言的主題。
//======================================================
#define RST_PIN 21
#define SS_PIN 5
MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN);
MFRC522::MIFARE_Key key;
MFRC522::StatusCode status;
建立 MFRC522 讀卡機實例，傳入晶片選擇引腳（5）與重置引腳（21）。
宣告金鑰（
key）與狀態變數（status）供後續呼叫。
4. 全域變數與非阻塞計時器宣告
bool Send = false;
String LEDjson = "OFF"; // 預設狀態為 OFF
// --- 非阻塞計時器變數 ---
unsigned long lcdResetTimer = 0;
bool lcdShowingCard = false;
const unsigned long displayDuration = 2000; // 卡片資訊在 LCD 顯示的時間 (2秒)
Send：觸發發行 LED 狀態的旗標。LEDjson：儲存當前 LED 狀態（"ON" 或 "OFF"）。lcdResetTimer：紀錄刷卡時的時間戳記（單位：毫秒）。lcdShowingCard：布林旗標，用來標記「目前 LCD 是否正停留在顯示 UID 畫面上」。displayDuration：設定刷卡資訊要在 LCD 上停留多久（2000 毫秒 = 2 秒）。
5. 功能函式與內部邏輯
A. MQTT 訂閱訊息回呼 (Callback) 函式
void onMqttMessage(int messageSize) {
Serial.print("Received a message with topic '");
Serial.print(mqttClient.messageTopic());
String Topic = mqttClient.messageTopic();
Serial.print("', length ");
Serial.print(messageSize);
Serial.println(" bytes:");
當遠端有人發布訊息到 ESP32 訂閱的主題時，此函式會被自動觸發。在序列埠輸出收到的主題與訊息大小。
String message = "";
while (mqttClient.available()) {
message += (char)mqttClient.read();
}
Serial.println(message);
message.trim();
Topic.trim();
透過迴圈讀取快取中的字元，拼裝成
message字串，並使用.trim()清除字串前後的多餘空白或換行符號。
if (Topic == "alex9ufo/2026/RFID/LED") {
if (message == "on") {
digitalWrite(LED, LOW); // 點亮 LED (低電位觸發)
LEDjson = "ON";
Send = true;
}
if (message == "off") {
digitalWrite(LED, HIGH); // 熄滅 LED
LEDjson = "OFF";
Send = true;
}
比對主題。如果收到小寫的
"on"，將 GPIO 13 輸出低電位點亮 LED（許多開發板為低電位觸發），變數改為"ON"，並將Send設為 true 準備回報。反之收到"off"則關燈。
// 如果目前 LCD 不是在顯示剛刷卡的資訊，就即時更新 LCD 第二行
if (!lcdShowingCard) {
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("LED: " + LEDjson + " ");
}
Serial.print("LED = ");
Serial.println(LEDjson);
Serial.println("\n-----------------------");
}
}
邏輯檢查：如果 LCD 此刻沒有在顯示剛刷完卡的 UID 資訊（避免畫面被蓋掉），就立刻在 LCD 第二行刷新顯示目前的 LED 狀態，後方留空格用以覆蓋舊字。
B. 16 進位字串轉換工具
String printHex(byte *buffer, byte bufferSize) {
String id = "";
for (byte i = 0; i < bufferSize; i++) {
id += buffer[i] < 0x10 ? "0" : "";
id += String(buffer[i], HEX);
id += " ";
}
return id;
}
將 RFID 晶片讀出的原始二進位 Byte 陣列，逐一轉換成大寫 16 進位英數字串（補零處理，如
0A B3 2C），方便顯示與閱讀。
C. Wi-Fi 連線程序
void setup_wifi() {
delay(10);
Serial.println();
Serial.print("Connecting to ");
Serial.println(ssid);
WiFi.begin(ssid, pass);
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Connecting WiFi");
int dotCount = 0;
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
delay(500);
Serial.print(".");
lcd.setCursor(dotCount % 16, 1);
lcd.print(".");
dotCount++;
}
開始連接無線網路，並同時在 LCD 第一行印出
"Connecting WiFi"。運用
while迴圈每 0.5 秒檢查連線狀態，連線上之前，會在 LCD 第二行像跑馬燈一樣橫向列印點記號.。
Serial.println("\nWiFi connected");
Serial.print("IP address: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("WiFi Connected!");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(WiFi.localIP().toString());
delay(1500);
}
連線成功後，本機序列埠輸出成功訊息，並在 LCD 上短暫顯示獲取的局域網路 IP 位址 1.5 秒。
D. MQTT 狀態發行 (回報 LED 狀態)
void LED_Message() {
if (Send) {
Serial.print("Publish message: ");
Serial.println(LEDjson);
LEDjson.trim();
int qos = 0; // 改為 QoS 0 提高在公開 Broker 上的傳輸穩定度
bool retained = false;
bool dup = false;
mqttClient.beginMessage(PubTopic2, LEDjson.length(), retained, qos, dup);
mqttClient.print(LEDjson);
mqttClient.endMessage();
Send = false;
}
}
檢查
Send旗標。若成立，則將當前最新的 LED 狀態字串發布至PubTopic2（.../Back_LED）。關鍵優化：此處將服務品質改為
qos = 0，這對公開且高流量的broker.emqx.io伺服器而言，可以大幅提高訊息成功收發的順暢度、降低連線被剔除的機率。
6. 初始化設定 (setup)
void setup() {
pinMode(LED, OUTPUT);
digitalWrite(LED, HIGH); // 初始關閉 LED
Serial.begin(115200);
while (!Serial);
// 初始化自訂的 I2C 接腳 (SDA=17, SCL=16)
Wire.begin(I2C_SDA, I2C_SCL);
// 初始化 LCD
lcd.init();
lcd.backlight();
lcd.print("System Init...");
配置 LED 為輸出腳位並預設關燈。開啟 115200 鮑率的序列埠。
呼叫
Wire.begin(17, 16)強制指定 I2C 介面的 SDA 與 SCL 硬體映射引腳。初始化 LCD 並點亮其背光，顯示
"System Init..."。
setup_wifi();
// 設定遺言訊息 (Last Will)
String willPayload = "ESP32 Disconnected";
bool willRetain = false;
int willQos = 0;
mqttClient.beginWill(willTopic, willPayload.length(), willRetain, willQos);
mqttClient.print(willPayload);
mqttClient.endWill();
呼叫 Wi-Fi 連線。
配置 MQTT 「遺言（Last Will）」機制。若設備未來發生異常斷線，伺服器會替它向
willTopic發布"ESP32 Disconnected"訊息。
Serial.print("Attempting to connect to the MQTT broker: ");
Serial.println(broker);
lcd.clear();
lcd.print("Connect MQTT...");
if (!mqttClient.connect(broker, port)) {
Serial.print("MQTT connection failed! Error code = ");
Serial.println(mqttClient.connectError());
lcd.clear();
lcd.print("MQTT Conn Fail!");
while (1);
}
Serial.println("You're connected to the MQTT broker!\n");
在 LCD 提示下嘗試連線至 MQTT Broker。如果連線失敗，則在 LCD 上顯示錯誤並進入死迴圈停機；成功則繼續。
// 註冊訂閱接收市場與訂閱主題
mqttClient.onMessage(onMqttMessage);
int subscribeQos = 0;
mqttClient.subscribe(SubTopic1, subscribeQos);
// 初始化 RFID 模組
SPI.begin();
rfid.PCD_Init();
delay(4);
Serial.println("Scan PICC to see UID...");
// 進入主迴圈前的初始畫面
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Scan RFID Card..");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("LED: OFF");
}
訂閱 LED 控制主題（QoS 改為 0）。
開啟 SPI 匯流排並驅動 MFRC522 晶片初始化。
清除 LCD 畫面，將其設為待命刷卡狀態（第一行
Scan RFID Card..，第二行LED: OFF）。
7. 主程式工作迴圈 (loop)
void loop() {
// 保持 MQTT 心跳與背景訊息接收（非阻塞核心）
mqttClient.poll();
// 處理 LED 狀態發行回報
LED_Message();
mqttClient.poll()：每毫秒高頻維持與遠端 Broker 的長連線，並檢查有無最新訂閱訊息。隨時檢查有無 LED 狀態需要發行回報。
// --- LCD 畫面自動復原計時檢查 ---
if (lcdShowingCard && (millis() - lcdResetTimer >= displayDuration)) {
lcdShowingCard = false;
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Scan RFID Card..");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("LED: " + LEDjson + " ");
}
關鍵計時邏輯（非阻塞式）：如果目前 LCD 正在顯示刷卡資訊（
lcdShowingCard == true），程式不會用delay()卡死，而是用現時時間（millis()）減去刷卡當下的時間。一旦滿 2000 毫秒（2 秒），會自動把標記設回 false，並將 LCD 復原為預設待命畫面，同時顯示當下真實的 LED 狀態。這確保了在等待這 2 秒的期間，MQTT 指令依然進得來、LED 依然能被控制。
// 檢查是否有新卡片被擺放，以及是否成功讀取
if (rfid.PICC_IsNewCardPresent() && rfid.PICC_ReadCardSerial()) {
byte *id = rfid.uid.uidByte;
byte idSize = rfid.uid.size;
String Type;
MFRC522::PICC_Type piccType = rfid.PICC_GetType(rfid.uid.sak);
Type = rfid.PICC_GetTypeName(piccType);
// 格式化 UID 字串
json = printHex(rfid.uid.uidByte, rfid.uid.size);
json.toUpperCase();
json.trim();
偵測到有新卡片放入且成功讀取序列號。
辨識卡片 SAK 規格取得類型，並呼叫
printHex轉換出 UID 16 進位字串。
// ====== LCD 顯示邏輯更新 ======
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("ID: " + json); // 第一行顯示 UID
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Type:" + Type.substring(0, 11)); // 第二行顯示卡片類型 (限制長度防止溢出)
// 啟動非阻塞計時器，標記目前正在展示卡片
lcdResetTimer = millis();
lcdShowingCard = true;
// =============================
清除 LCD 舊畫面。第一行印出
"ID: 8A 2F ..."。第二行印出
"Type:"加上截取前 11 個字元的類型名稱（防止字串過長溢出螢幕）。紀錄當前時間戳記到
lcdResetTimer，並將lcdShowingCard設為 true 啟動倒數。
// 發送 MQTT：卡片 UID 資訊
int qos = 0;
bool retained = false;
bool dup = false;
mqttClient.beginMessage(PubTopic3, json.length(), retained, qos, dup);
mqttClient.print(json);
mqttClient.endMessage();
// 發送 MQTT：卡片類型資訊
String typeJson = "PICC type: " + Type;
typeJson.trim();
mqttClient.beginMessage(PubTopic4, typeJson.length(), retained, qos, dup);
mqttClient.print(typeJson);
mqttClient.endMessage();
// 本機序列埠除錯輸出
Serial.println("Published UID: " + json);
Serial.println("Published Type: " + typeJson);
Serial.println();
// 讓卡片進入休眠，避免重複讀取
rfid.PICC_HaltA();
rfid.PCD_StopCrypto1();
}
}
將讀取到的 UID 資訊與 PICC 類型字串分別發行至
PubTopic3與PubTopic4。序列埠輸出訊息以供監控除錯。
執行卡片休眠命令（
PICC_HaltA()與PCD_StopCrypto1()），釋放與該感應卡的加密連線，等待下一次新卡片切入。
它透過 MQTT 代理伺服器（使用公用的 broker.emqx.io）與前端硬體（ESP32 / RFID）通訊，並將資料呈現在 Node-RED Dashboard 網頁儀表板上，同時串接 Telegram Bot 實作雙向遠端即時通知與控制。
我們可以將這段程式碼的邏輯流程切分為以下幾個主要核心區塊：
1. 遠端控制現場 LED（下行控制）
這部分負責從儀表板發送指令，去改變現場 ESP32 連接的 LED 狀態：
ui_button (LED ON / LED OFF)： 在儀表板上提供兩個按鈕，按下時分別送出字串
"on"或"off"。ui_audio： 當按下按鈕時，會觸發 Google US English 的語音提示（增強互動感）。
mqtt out (Topic:
alex9ufo/2026/RFID/LED)： 將控制命令發行（Publish）出去，並設定了retain: true（保留訊息），讓 ESP32 斷線重連時能立刻取得最後的 LED 狀態。
2. 接收並顯示現場 LED 回傳狀態（上行反饋）
當現場 ESP32 執行完動作並回傳狀態時，此流程負責接收並記錄：
mqtt in (Topic:
alex9ufo/2026/RFID/Back_LED)： 訂閱現場端回傳的狀態訊息（例如收到"ON"或"OFF"）。function (function LED on ,off)： 將字串
"ON"轉換為布林值true，"OFF"轉換為false，用來驅動儀表板上的虛擬燈號（ui_led）。ui_led： 在網頁儀表板上顯示圓形指示燈（
true亮綠燈，false亮紅燈）。Telegram 串接： 透過
function節點組裝文字" ---ESP32 回來 LED的狀態--- "+ 狀態值，利用template包裝成符合 JSON 格式的chatId訊息，最後交由 telegram sender 發送到您的手機。
3. RFID 刷卡資料處理與遠端通知
當現場有人刷卡時，UID 與卡片型態（PICC）會傳送至此：
mqtt in (
alex9ufo/2026/RFID/RFID_UID)： 接收刷卡得到的卡號 UID。收到後直接顯示在儀表板的
ui_text（欄位：RFID UID -->）。自動清除機制： 透過
delay節點延時 10 秒後，經由覆蓋 function 送出空字串""，讓儀表板上的卡號自動消失，避免畫面一直留著舊資料。Telegram 警報： 同時將卡號包裝，透過 telegram sender 即時傳送 「
---ESP32 回來 UID號碼---XXXXXX」到您的手機。
mqtt in (
alex9ufo/2026/RFID/RFID_PICC)： 接收卡片類型（例如 Mifare One S50 等），同樣顯示在儀表板上，並在 10 秒後自動清除。
4. 儀表板維護與圖片顯示
這部分屬於輔助與視覺優化流程：
定時閃爍 Broker 名稱： 使用
inject啟動後，透過delay節點（2秒延遲）與function on off形成一個循環迴圈，讓網頁上的文字emqx.io定時閃爍（紅字與空白交替），用來識別後端系統是否正常運作。儀表板背景圖載入： 系統啟動（或每隔10秒）會觸發
file in讀取本地端路徑下的EX.png圖檔，經由base64節點編碼，再透過template節點轉為 HTML 的<img src="...">標籤，最後在儀表板的ui_template (MQTT)區塊顯示出系統架構圖。📌 註意事項： 註解節點有特別提醒，如果您的環境更換，必須檢查
file in節點內的圖片存放路徑（原設定參考路徑為D:\2024RFID\作業1\EX1.png相關位置）。
⚙️ 關鍵組態參數摘要
MQTT Broker:
broker.emqx.io : 1883(Client ID:node-red-alex-gate)Telegram Bot: 運作於
@alextest999_bot，鎖定發送至特定群組/通訊號碼 (chatId: 7965218469)。儀表板分頁 (UI Tab): 名稱為
2026RFID，內含LED、Telegram、RFID三個群組區塊。
