RC522（RFID射頻模塊）讀卡ID的簡單應用

文章目錄

  • 一、RFID是什么？
  • 二、RC522模塊
  • 三、使用步驟
    • 1.硬件
      • 1.硬件連接
      • 2.引腳定義
    • 2.軟件
      • 1.初始化配置代碼如下（示例）：
      • 2.引腳配置代碼如下（示例）：
      • 3.模塊復位代碼如下（示例）：
      • 4.關閉天線代碼如下（示例）：
      • 5.打開天線代碼如下（示例）：
      • 6.SPI寫字節代碼如下（示例）：
      • 7.SPI讀字節代碼如下（示例）：
      • 8.寫寄存器代碼如下（示例）：
      • 9.讀寄存器代碼如下（示例）：
      • 10.尋卡代碼如下（示例）：
      • 11.防止多卡沖突代碼如下（示例）：
      • 12.選定卡片代碼如下（示例）：
      • 13.驗證卡片密碼代碼如下（示例）：
      • 14.測試程序代碼如下（示例）：
      • 15.測試結果（示例）：
        • 1.演示視頻
        • 2.串口打印
  • 四.總結

一、RFID是什么？

射頻識別（RFID）是一種通過使用無線電波來識別和跟蹤物體的技術。它主要由一個小標簽和一個讀取器兩部分組成。

標簽是一種小型裝置，可以附在物體上。它里面有一個芯片和一個天線。芯片存儲了關于物體的信息，比如唯一的標識碼。天線用來接收和發送無線電信號。

讀取器是一個設備，可以與標簽進行通信。它發出無線電波，并接收標簽返回的信號。當讀取器接近標簽時，它能夠讀取標簽中存儲的信息。

通過使用射頻識別，我們可以追蹤和管理物體，因為每個標簽都有一個獨特的標識碼。例如，在物流和供應鏈管理中，可以使用RFID來跟蹤貨物的位置和狀態。在庫存管理中，可以使用RFID來自動記錄庫存量。在門禁系統中，可以使用RFID來驗證身份。

二、RC522模塊

MFRC522是應用于13.56MHz非接觸式通信中高集成度的讀寫卡芯片，是NXP公司針對“三表”應用推出的一款低電壓、低成本、體積小的非接觸式讀寫卡芯片，是智能儀表和便攜式手持設備研發的較好選擇。

MFRC522利用了先進的調制和解調概念，完全集成了在13.56MHZ下所有類型的被動非接觸式通信方式和協議。支持14443A兼容應答器信號。數字部分處理ISO14443A和錯誤檢測。支持快速CRYPTO1加密算法雙向數據傳輸速率高達848kbit/s64Byte收發FIFO緩沖器、可編程定時器、中斷、CRC協處理器內部自檢，硬件復位。

網上買回來的實物如下所示：
其中S50鑰匙卡和S50復旦卡工作頻率均為13.56MHZ。

在這里插入圖片描述

三、使用步驟

1.硬件

1.硬件連接

RC522 接口STM32引腳
SDA(數據接口)PA1
SCK（時鐘接口）PA2
MOSI（SPI 接口主出從入）PA3
MISO（SPI 接口主入從出）PA4
IRQPA5（沒用上，可不接 ）
GND（地）GND
RST（復位信號）PA6
3.3V（電源）3.3V

2.引腳定義

/* Defines ------------------------------------------------------------------*/
#define RC522_GPIO_RCC  RCC_APB2Periph_GPIOA
#define RC522_GPIO_Port GPIOA
#define RC522_RST_Pin   GPIO_Pin_6//復位信號
#define RC522_IRQ_Pin   GPIO_Pin_5//中斷，沒用上，可不接
#define RC522_MISO_Pin  GPIO_Pin_4//MISO（SPI 接口主入從出）
#define RC522_MOSI_Pin  GPIO_Pin_3//MOSI（SPI 接口主出從入）
#define RC522_SCK_Pin   GPIO_Pin_2//SCK（時鐘接口）
#define RC522_SDA_Pin   GPIO_Pin_1//SDA(數據接口)//根據實際的引腳修改

2.軟件

1.初始化配置代碼如下（示例）：

/******************************************************************************** 函數名：User_RC522_Init* 描述  ：RC522初始化* 輸入  ：void* 輸出  ：void* 調用  ：初始化* 備注  ：
*******************************************************************************/
void User_RC522_Init(void)
{RC522_GPIO_Init();RC522_RESET();Turn_off_Antenna();delay_syms(1);Open_on_Antenna();
}

2.引腳配置代碼如下（示例）：

/******************************************************************************** 函數名：RC522_GPIO_Init* 描述  ：RC522引腳配置初始化* 輸入  ：void* 輸出  ：void* 調用  ：初始化* 備注  ：
*******************************************************************************/
void RC522_GPIO_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RC522_GPIO_RCC, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽輸出   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = RC522_RST_Pin | RC522_MOSI_Pin | RC522_SCK_Pin | RC522_SDA_Pin;		GPIO_Init(RC522_GPIO_Port, &GPIO_InitStructure);			GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//浮空輸入 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  RC522_MISO_Pin;			GPIO_Init(RC522_GPIO_Port, &GPIO_InitStructure);	
}

3.模塊復位代碼如下（示例）：

/******************************************************************************** 函數名：RC522_RESET* 描述  ：RC522模塊復位* 輸入  ：void* 輸出  ：uint8_t* 調用  ：* 備注  ：
*******************************************************************************/
uint8_t RC522_RESET(void)
{RC522_RST_HIGH();delay_syms(1);	RC522_RST_LOW();delay_syms(1);	RC522_RST_HIGH();delay_syms(1);	WriteRawRC(CommandReg,PCD_RESETPHASE);delay_syms(1);	   WriteRawRC(ModeReg,0x3D);//和Mifare卡通訊，CRC初始值0x6363WriteRawRC(TReloadRegL,30);           WriteRawRC(TReloadRegH,0);WriteRawRC(TModeReg,0x8D);WriteRawRC(TPrescalerReg,0x3E); WriteRawRC(TxAutoReg,0x40);//調制發送信號為100%ASK（特別注意）return MI_OK;
}

4.關閉天線代碼如下（示例）：

/******************************************************************************** 函數名：Turn_off_Antenna* 描述  ：關閉天線* 輸入  ：void* 輸出  ：void* 調用  ：* 備注  ：
*******************************************************************************/
void Turn_off_Antenna(void)
{ClearBitMask(TxControlReg, 0x03);	
}

5.打開天線代碼如下（示例）：

/******************************************************************************** 函數名：Open_on_Antenna* 描述  ：打開天線* 輸入  ：void* 輸出  ：void* 調用  ：* 備注  ：每次啟動或關閉天險發射之間應至少有1ms的間隔
*******************************************************************************/
void Open_on_Antenna(void)
{uint8_t i;i = ReadRawRC(TxControlReg);if (!(i & 0x03)){SetBitMask(TxControlReg, 0x03);}
}

6.SPI寫字節代碼如下（示例）：

/******************************************************************************** 函數名：SPI_Send_Byte* 描述  ：SPI寫字節* 輸入  ：byte* 輸出  ：void* 調用  ：* 備注  ：
*******************************************************************************/
void SPI_Send_Byte(uint8_t byte)
{uint8_t i;	for(i = 0; i < 8; i++){     if(byte & 0x80){RC522_MOSI_HIGH();}else {RC522_MOSI_LOW();}delay_syms(1);	RC522_SCK_LOW();delay_syms(1);			 RC522_SCK_HIGH();delay_syms(1);			 byte <<= 1; 			} 	
}

7.SPI讀字節代碼如下（示例）：

/******************************************************************************** 函數名：SPI_Read_Byte* 描述  ：SPI讀字節* 輸入  ：byte* 輸出  ：void* 調用  ：* 備注  ：
*******************************************************************************/
uint8_t SPI_Read_Byte(void)
{uint8_t i;uint8_t Data; for(i = 0; i < 8; i++){Data <<= 1;	 RC522_SCK_LOW(); delay_syms(1);			if(MISO_IN_Read() == 1){Data |= 0x01;}delay_syms(1);	RC522_SCK_HIGH();	delay_syms(1);			}return Data;
}

8.寫寄存器代碼如下（示例）：

/******************************************************************************** 函數名：WriteRawRC* 描述  ：RC522寫寄存器* 輸入  ：Address[IN]:寄存器地址,value[IN]:寫入的* 輸出  ：void* 調用  ：* 備注  ：
*******************************************************************************/
void WriteRawRC(uint8_t Address, uint8_t value)
{  uint8_t ucAddr;ucAddr = ((Address<<1)&0x7E);RC522_SDA_LOW();SPI_Send_Byte(ucAddr);	SPI_Send_Byte(value);	RC522_SDA_HIGH();
}

9.讀寄存器代碼如下（示例）：

/******************************************************************************** 函數名：ReadRawRC* 描述  ：RC522讀寄存器* 輸入  ：Address[IN]:寄存器地址* 輸出  ：void* 調用  ：* 備注  ：
*******************************************************************************/
uint8_t ReadRawRC(uint8_t Address)
{uint8_t ucAddr,ucResult;ucAddr = ((Address<<1)&0x7E)|0x80; 	RC522_SDA_LOW();	SPI_Send_Byte(ucAddr);	ucResult = SPI_Read_Byte();RC522_SDA_HIGH();return ucResult;		 
}

10.尋卡代碼如下（示例）：

/******************************************************************************** 函數名：Search_card* 描述  ：RC522尋卡* 輸入  ：req_code[IN]:尋卡方式0x52 = 尋感應區內所有符合14443A標準的卡0x26 = 尋未進入休眠狀態的卡pTagType[OUT]：卡片類型代碼0x4400 = Mifare_UltraLight0x0400 = Mifare_One(S50)0x0200 = Mifare_One(S70)0x0800 = Mifare_Pro(X)0x4403 = Mifare_DESFire* 輸出  ：成功返回MI_OK* 調用  ：* 備注  ：
*******************************************************************************/
uint8_t Search_card(uint8_t req_code,uint8_t *pTagType)
{uint8_t status;  uint16_t unLen;uint8_t ucComMF522Buf[MAXRLEN]; ClearBitMask(Status2Reg,0x08);WriteRawRC(BitFramingReg,0x07);SetBitMask(TxControlReg,0x03); ucComMF522Buf[0] = req_code;status = Communication_card(PCD_TRANSCEIVE,ucComMF522Buf,1,ucComMF522Buf,&unLen);   if ((status == MI_OK) && (unLen == 0x10)){    *pTagType     = ucComMF522Buf[0];*(pTagType+1) = ucComMF522Buf[1];}else{  status = MI_ERR;   } return status;
}

11.防止多卡沖突代碼如下（示例）：

/******************************************************************************** 函數名：Anti_collision* 描述  ：防沖撞* 輸入  ：pSnr[OUT]:卡片序列號，4字節* 輸出  ：成功返回MI_OK* 調用  ：* 備注  ：
*******************************************************************************/
uint8_t Anti_collision(uint8_t *pSnr)
{uint8_t status;uint8_t i,snr_check=0;uint16_t  unLen;uint8_t ucComMF522Buf[MAXRLEN]; ClearBitMask(Status2Reg,0x08);WriteRawRC(BitFramingReg,0x00);ClearBitMask(CollReg,0x80); ucComMF522Buf[0] = PICC_ANTICOLL1;ucComMF522Buf[1] = 0x20;status = Communication_card(PCD_TRANSCEIVE,ucComMF522Buf,2,ucComMF522Buf,&unLen);if (status == MI_OK){for (i=0; i<4; i++){   *(pSnr+i)  = ucComMF522Buf[i];snr_check ^= ucComMF522Buf[i];}if (snr_check != ucComMF522Buf[i]){   status = MI_ERR;    }}   SetBitMask(CollReg,0x80);return status;
}

12.選定卡片代碼如下（示例）：

/******************************************************************************** 函數名：Selected_card* 描述  ：選定卡片* 輸入  ：pSnr[IN]:卡片序列號，4字節* 輸出  ：成功返回MI_OK* 調用  ：* 備注  ：
*******************************************************************************/
uint8_t Selected_card(uint8_t *pSnr)
{uint8_t status;uint8_t i;uint16_t unLen;uint8_t ucComMF522Buf[MAXRLEN];   ucComMF522Buf[0] = PICC_ANTICOLL1;ucComMF522Buf[1] = 0x70;ucComMF522Buf[6] = 0;for (i=0; i<4; i++){ucComMF522Buf[i+2] = *(pSnr+i);ucComMF522Buf[6]  ^= *(pSnr+i);}CalulateCRC(ucComMF522Buf,7,&ucComMF522Buf[7]);  ClearBitMask(Status2Reg,0x08);status = Communication_card(PCD_TRANSCEIVE,ucComMF522Buf,9,ucComMF522Buf,&unLen);    if ((status == MI_OK) && (unLen == 0x18)){   status = MI_OK;}else{  status = MI_ERR;    }return status;
}

13.驗證卡片密碼代碼如下（示例）：

/******************************************************************************** 函數名：Verify_card* 描述  ：驗證卡片密碼* 輸入  ：auth_mode[IN]: 密碼驗證模式0x60 = 驗證A密鑰0x61 = 驗證B密鑰 addr[IN]：塊地址pKey[IN]：密碼pSnr[IN]：卡片序列號，4字節* 輸出  ：成功返回MI_OK* 調用  ：* 備注  ：
*******************************************************************************/
uint8_t Verify_card(uint8_t auth_mode,uint8_t addr,uint8_t *pKey,uint8_t *pSnr)
{uint8_t status;uint16_t unLen;uint8_t i,ucComMF522Buf[MAXRLEN]; ucComMF522Buf[0] = auth_mode;ucComMF522Buf[1] = addr;for (i=0; i<6; i++){    ucComMF522Buf[i+2] = *(pKey+i);  }for (i=0; i<6; i++){    ucComMF522Buf[i+8] = *(pSnr+i); }    status = Communication_card(PCD_AUTHENT,ucComMF522Buf,12,ucComMF522Buf,&unLen);if ((status != MI_OK) || (!(ReadRawRC(Status2Reg) & 0x08))){   status = MI_ERR;}   return status;
}

14.測試程序代碼如下（示例）：

/******************************************************************************** 函數名：RC522_Test* 描述  ：RC522測試* 輸入  ：void* 輸出  ：void* 調用  ：* 備注  ：
*******************************************************************************/
void RC522_Test(void)
{uint8_t i;status = Search_card(PICC_REQALL, g_ucTempbuf);//尋天線區內全部卡if(status == MI_OK)//尋卡成功{ status = MI_ERR;status = Anti_collision(g_ucTempbuf);//防卡片沖突}			 if(status == MI_OK)//防沖突檢測成功{ status = MI_ERR;status = Selected_card(g_ucTempbuf);//選定卡片}if(status == MI_OK)//選定卡片成功{ Beep_Test();status = MI_ERR;Uart1Prints(g_ucTempbuf);for(i = 0;i < 4; i++){Byte2Str(g_ucTempbuf[i], &g_ucTempbuf_str[i*2]);}LCD_Clear_Str(WHITE);//清屏LCD_Fill(40,80,128,128,POINT_COLOR);		 status = Verify_card(PICC_AUTHENT1A, 1, DefaultKey, g_ucTempbuf);//驗證卡片密碼}Sleep_card();//進入休眠狀態	 
}

顯示ID部分，這里的顯示是用1.44寸彩屏顯示的，不懂的話可以參考我的另外一篇博客:1.44寸TFT彩屏（SPI接口）圖像顯示應用

      Gui_Drawbmp16(0,0,gImage_xiaobuding);				Show_Str(10,80,RED,WHITE,"ID:",20,1);			Show_Str(40,80,RED,WHITE,(u8*)(g_ucTempbuf_str),20,1);

15.測試結果（示例）：

1.演示視頻

測試視頻內容就是先拿IC鑰匙扣去刷，可以聽到清脆的蜂鳴器叫聲，并識別到卡片ID為90C00155，接著拿S50復旦卡去刷，可以聽到清脆的蜂鳴器叫聲，并識別到卡片ID為03878D03。

RC522測試視頻

2.串口打印

串口打印內容就是先拿IC鑰匙扣去刷，打印卡片ID為90C00155，接著拿S50復旦卡去刷，打印卡片ID為03878D03。

在這里插入圖片描述

四.總結

今天主要實現了用RFID射頻模塊來讀取IC鑰匙扣以及S50復旦卡的ID，至于實現扣款和充值錢包功能等感興趣的可以下載附件試試，感謝你的觀看，謝謝！

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