RC522（RFID射频模块）读卡ID的简单应用

文章目录

  • 一、RFID是什么？
  • 二、RC522模块
  • 三、使用步骤
    • 1.硬件
      • 1.硬件连接
      • 2.引脚定义
    • 2.软件
      • 1.初始化配置代码如下（示例）：
      • 2.引脚配置代码如下（示例）：
      • 3.模块复位代码如下（示例）：
      • 4.关闭天线代码如下（示例）：
      • 5.打开天线代码如下（示例）：
      • 6.SPI写字节代码如下（示例）：
      • 7.SPI读字节代码如下（示例）：
      • 8.写寄存器代码如下（示例）：
      • 9.读寄存器代码如下（示例）：
      • 10.寻卡代码如下（示例）：
      • 11.防止多卡冲突代码如下（示例）：
      • 12.选定卡片代码如下（示例）：
      • 13.验证卡片密码代码如下（示例）：
      • 14.测试程序代码如下（示例）：
      • 15.测试结果（示例）：
        • 1.演示视频
        • 2.串口打印
  • 四.总结

一、RFID是什么？

射频识别（RFID）是一种通过使用无线电波来识别和跟踪物体的技术。它主要由一个小标签和一个读取器两部分组成。

标签是一种小型装置，可以附在物体上。它里面有一个芯片和一个天线。芯片存储了关于物体的信息，比如唯一的标识码。天线用来接收和发送无线电信号。

读取器是一个设备，可以与标签进行通信。它发出无线电波，并接收标签返回的信号。当读取器接近标签时，它能够读取标签中存储的信息。

通过使用射频识别，我们可以追踪和管理物体，因为每个标签都有一个独特的标识码。例如，在物流和供应链管理中，可以使用RFID来跟踪货物的位置和状态。在库存管理中，可以使用RFID来自动记录库存量。在门禁系统中，可以使用RFID来验证身份。

二、RC522模块

MFRC522是应用于13.56MHz非接触式通信中高集成度的读写卡芯片，是NXP公司针对“三表”应用推出的一款低电压、低成本、体积小的非接触式读写卡芯片，是智能仪表和便携式手持设备研发的较好选择。

MFRC522利用了先进的调制和解调概念，完全集成了在13.56MHZ下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。支持14443A兼容应答器信号。数字部分处理ISO14443A和错误检测。支持快速CRYPTO1加密算法双向数据传输速率高达848kbit/s64Byte收发FIFO缓冲器、可编程定时器、中断、CRC协处理器内部自检，硬件复位。

网上买回来的实物如下所示：
其中S50钥匙卡和S50复旦卡工作频率均为13.56MHZ。

在这里插入图片描述

三、使用步骤

1.硬件

1.硬件连接

RC522 接口STM32引脚
SDA(数据接口)PA1
SCK（时钟接口）PA2
MOSI（SPI 接口主出从入）PA3
MISO（SPI 接口主入从出）PA4
IRQPA5（没用上，可不接 ）
GND（地）GND
RST（复位信号）PA6
3.3V（电源）3.3V

2.引脚定义

/* Defines ------------------------------------------------------------------*/
#define RC522_GPIO_RCC  RCC_APB2Periph_GPIOA
#define RC522_GPIO_Port GPIOA
#define RC522_RST_Pin   GPIO_Pin_6//复位信号
#define RC522_IRQ_Pin   GPIO_Pin_5//中断，没用上，可不接
#define RC522_MISO_Pin  GPIO_Pin_4//MISO（SPI 接口主入从出）
#define RC522_MOSI_Pin  GPIO_Pin_3//MOSI（SPI 接口主出从入）
#define RC522_SCK_Pin   GPIO_Pin_2//SCK（时钟接口）
#define RC522_SDA_Pin   GPIO_Pin_1//SDA(数据接口)//根据实际的引脚修改

2.软件

1.初始化配置代码如下（示例）：

/******************************************************************************** 函数名：User_RC522_Init* 描述  ：RC522初始化* 输入  ：void* 输出  ：void* 调用  ：初始化* 备注  ：
*******************************************************************************/
void User_RC522_Init(void)
{RC522_GPIO_Init();RC522_RESET();Turn_off_Antenna();delay_syms(1);Open_on_Antenna();
}

2.引脚配置代码如下（示例）：

/******************************************************************************** 函数名：RC522_GPIO_Init* 描述  ：RC522引脚配置初始化* 输入  ：void* 输出  ：void* 调用  ：初始化* 备注  ：
*******************************************************************************/
void RC522_GPIO_Init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RC522_GPIO_RCC, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出   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;//浮空输入 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  RC522_MISO_Pin;			GPIO_Init(RC522_GPIO_Port, &GPIO_InitStructure);	
}

3.模块复位代码如下（示例）：

/******************************************************************************** 函数名：RC522_RESET* 描述  ：RC522模块复位* 输入  ：void* 输出  ：uint8_t* 调用  ：* 备注  ：
*******************************************************************************/
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卡通讯，CRC初始值0x6363WriteRawRC(TReloadRegL,30);           WriteRawRC(TReloadRegH,0);WriteRawRC(TModeReg,0x8D);WriteRawRC(TPrescalerReg,0x3E); WriteRawRC(TxAutoReg,0x40);//调制发送信号为100%ASK（特别注意）return MI_OK;
}

4.关闭天线代码如下（示例）：

/******************************************************************************** 函数名：Turn_off_Antenna* 描述  ：关闭天线* 输入  ：void* 输出  ：void* 调用  ：* 备注  ：
*******************************************************************************/
void Turn_off_Antenna(void)
{ClearBitMask(TxControlReg, 0x03);	
}

5.打开天线代码如下（示例）：

/******************************************************************************** 函数名：Open_on_Antenna* 描述  ：打开天线* 输入  ：void* 输出  ：void* 调用  ：* 备注  ：每次启动或关闭天险发射之间应至少有1ms的间隔
*******************************************************************************/
void Open_on_Antenna(void)
{uint8_t i;i = ReadRawRC(TxControlReg);if (!(i & 0x03)){SetBitMask(TxControlReg, 0x03);}
}

6.SPI写字节代码如下（示例）：

/******************************************************************************** 函数名：SPI_Send_Byte* 描述  ：SPI写字节* 输入  ：byte* 输出  ：void* 调用  ：* 备注  ：
*******************************************************************************/
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读字节代码如下（示例）：

/******************************************************************************** 函数名：SPI_Read_Byte* 描述  ：SPI读字节* 输入  ：byte* 输出  ：void* 调用  ：* 备注  ：
*******************************************************************************/
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.写寄存器代码如下（示例）：

/******************************************************************************** 函数名：WriteRawRC* 描述  ：RC522写寄存器* 输入  ：Address[IN]:寄存器地址,value[IN]:写入的* 输出  ：void* 调用  ：* 备注  ：
*******************************************************************************/
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.读寄存器代码如下（示例）：

/******************************************************************************** 函数名：ReadRawRC* 描述  ：RC522读寄存器* 输入  ：Address[IN]:寄存器地址* 输出  ：void* 调用  ：* 备注  ：
*******************************************************************************/
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.寻卡代码如下（示例）：

/******************************************************************************** 函数名：Search_card* 描述  ：RC522寻卡* 输入  ：req_code[IN]:寻卡方式0x52 = 寻感应区内所有符合14443A标准的卡0x26 = 寻未进入休眠状态的卡pTagType[OUT]：卡片类型代码0x4400 = Mifare_UltraLight0x0400 = Mifare_One(S50)0x0200 = Mifare_One(S70)0x0800 = Mifare_Pro(X)0x4403 = Mifare_DESFire* 输出  ：成功返回MI_OK* 调用  ：* 备注  ：
*******************************************************************************/
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.防止多卡冲突代码如下（示例）：

/******************************************************************************** 函数名：Anti_collision* 描述  ：防冲撞* 输入  ：pSnr[OUT]:卡片序列号，4字节* 输出  ：成功返回MI_OK* 调用  ：* 备注  ：
*******************************************************************************/
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.选定卡片代码如下（示例）：

/******************************************************************************** 函数名：Selected_card* 描述  ：选定卡片* 输入  ：pSnr[IN]:卡片序列号，4字节* 输出  ：成功返回MI_OK* 调用  ：* 备注  ：
*******************************************************************************/
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.验证卡片密码代码如下（示例）：

/******************************************************************************** 函数名：Verify_card* 描述  ：验证卡片密码* 输入  ：auth_mode[IN]: 密码验证模式0x60 = 验证A密钥0x61 = 验证B密钥 addr[IN]：块地址pKey[IN]：密码pSnr[IN]：卡片序列号，4字节* 输出  ：成功返回MI_OK* 调用  ：* 备注  ：
*******************************************************************************/
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.测试程序代码如下（示例）：

/******************************************************************************** 函数名：RC522_Test* 描述  ：RC522测试* 输入  ：void* 输出  ：void* 调用  ：* 备注  ：
*******************************************************************************/
void RC522_Test(void)
{uint8_t i;status = Search_card(PICC_REQALL, g_ucTempbuf);//寻天线区内全部卡if(status == MI_OK)//寻卡成功{ status = MI_ERR;status = Anti_collision(g_ucTempbuf);//防卡片冲突}			 if(status == MI_OK)//防冲突检测成功{ status = MI_ERR;status = Selected_card(g_ucTempbuf);//选定卡片}if(status == MI_OK)//选定卡片成功{ 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);//验证卡片密码}Sleep_card();//进入休眠状态	 
}

显示ID部分，这里的显示是用1.44寸彩屏显示的，不懂的话可以参考我的另外一篇博客:1.44寸TFT彩屏（SPI接口）图像显示应用

      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.测试结果（示例）：

1.演示视频

测试视频内容就是先拿IC钥匙扣去刷，可以听到清脆的蜂鸣器叫声，并识别到卡片ID为90C00155，接着拿S50复旦卡去刷，可以听到清脆的蜂鸣器叫声，并识别到卡片ID为03878D03。

RC522测试视频

2.串口打印

串口打印内容就是先拿IC钥匙扣去刷，打印卡片ID为90C00155，接着拿S50复旦卡去刷，打印卡片ID为03878D03。

在这里插入图片描述

四.总结

今天主要实现了用RFID射频模块来读取IC钥匙扣以及S50复旦卡的ID，至于实现扣款和充值钱包功能等感兴趣的可以下载附件试试，感谢你的观看，谢谢！

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