RC522刷卡模块原理简介
一、实验简介
1. rc522 刷卡模块是应用于13.56mhz 非接触式通信中高集成度读写卡系列芯片中的一员，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。
非接触式ic卡又称射频卡，由ic芯片、感应天线组成，常被用于智能仪表和便携式手持设备中，如“三表”（水表、电表、燃气表）应用。其射频卡技术，将射频识别技术和ic卡技术结合，结束了无源（卡中无电源）和免接触这一难题，为电子器件领域带来突破。卡片在一定距离范围（通常为5—10cm）靠近读写器表面，通过无线电波的传递来完成数据的读写操作。
二、实验器材
本实验使用到了cw32-48f大学计划开发板、tts语音播报模块、rc522刷卡模块、ic钥匙扣卡及keil5开发环境。
cw32-48f大学计划板
tts语音播报模块
rc522刷卡模块
ic钥匙扣卡
实物图
【rc522刷卡模块与单片机接线】：
3.3v -- 3.3v
rst -- pb15
gnd -- gnd
irq 悬空
miso -- pb14
mosi -- pb13
sck -- pb12
sda -- pa6
（注：采用spi通信方式）
【tts语音播报模块与单片机接线】：
黑线 -- gnd
红线 -- 3.3v
黄线 -- pa9
白线 -- pa10
三、原理简介
rc522模块（射频读写器）向ic卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个lc串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，这样在电磁波激励下，lc谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷；在这个电荷的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内存储，当所积累的电荷达到2v时，此电容可作为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接受读写器的数据。
非接触性ic卡与读卡器之间通过无线电波来完成读写操作。二者之间的通讯频率为13.56mhz。非接触性ic卡本身是无源卡，当读写器对卡进行读写操作时，读写器发出的信号由两部分叠加组成:一部分是电源信号，该信号由卡接收后，与本身的l/c产生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分则是指令和数据信号，指挥芯片完成数据的读取、修改、储存等，并返回信号给读写器,完成一次读写操作。
四、核心代码
main.c:#include main.h#include uart.h#include stdio.h#include delay.h#include rc522.h#include buzzer.h#include lcd_driver.h#include lcd_calculate.h#define monry 100 //ic卡初始金额uint8_t recpcd[2]={0}; //存放ic卡类型uint8_t uid[4]={0}; //存放ic唯一序列号uint8_t read[16]={0}; //存放读出的数据uint8_t write[16]={0}; //存放写入的数据uint8_t defaultkey[6]={0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff};//密钥(出厂默认)void card_refresh(void) //刷新卡的余额，仅在第一次使用ic卡或者ic金额刷光后使用{ write[0]=monry; //将初始金额存进要写入ic卡的数组中 rc522_pcdwrite(0x01,write);//将数据写入块1}int main(){ char str[16]=; //存放显示在屏幕上的字符串 lcd_init(); //tft屏幕初始化 uart3_init(); //串口3初始化，通过串口进行语音播报 buzzer_init(); //初始化板载蜂鸣器 rc522_init(); //初始化rc522刷卡模块 gui_drawfont_gbk16(0,0,blue,white, bus ); //显示界面 tftshowstring(2,0,price: 1 rmb ); //单次刷卡金额 while(1) { tftshowstring(4,0,waiting card...); if(rc522_pcdrequest(picc_reqall,recpcd)==mi_ok) //寻卡，有卡就认 { gpio_writepin(cw_gpiob,gpio_pin_3,gpio_pin_set); //寻卡成功则蜂鸣器发出“滴”的一声 delay_ms(100); gpio_writepin(cw_gpiob,gpio_pin_3,gpio_pin_reset); if(rc522_pcdanticoll(uid)==mi_ok)//防冲突，应对同时有多张卡的情况，将被选中卡片的序列号保存到uid中 { if(rc522_pcdselect(uid)==mi_ok) //选定序列号为uid的卡片 { if(rc522_pcdauthstate(picc_authent1a,0x01,defaultkey,uid)==mi_ok)//验证该卡片第一扇区a密钥 { // card_refresh(); //刷新卡的余额 if(rc522_pcdread(0x01,read)==mi_ok) //1.读取块1（16字节）数据 { write[0]=read[0]-1; //2.读出数据的第一字节减去（车）票价，存到写入数据的第一字节中 if(rc522_pcdwrite(0x01,write)==mi_ok) //3.写入数据到块1 { if(rc522_pcdread(0x01,read)==mi_ok) //4.读出刷卡后块1的数据，进行播报和显示 { printf(刷卡成功);//语音播报刷卡成功 tftshowstring(4,0,brushing card...); sprintf(str, balance:%d,read[0]); tftshowstring(6,0,str);//显示卡中余额 } } } } } } } delay_s(1); //刷卡间隔 tftshowstring(6,0, ); //覆盖余额显示 }}
五、效果演示
等待刷卡
正在刷卡
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二、实验器材
本实验使用到了cw32-48f大学计划开发板、tts语音播报模块、rc522刷卡模块、ic钥匙扣卡及keil5开发环境。
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实物图
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3.3v -- 3.3v
rst -- pb15
gnd -- gnd
irq 悬空
miso -- pb14
mosi -- pb13
sck -- pb12
sda -- pa6
（注：采用spi通信方式）
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黑线 -- gnd
红线 -- 3.3v
黄线 -- pa9
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非接触性ic卡与读卡器之间通过无线电波来完成读写操作。二者之间的通讯频率为13.56mhz。非接触性ic卡本身是无源卡，当读写器对卡进行读写操作时，读写器发出的信号由两部分叠加组成:一部分是电源信号，该信号由卡接收后，与本身的l/c产生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分则是指令和数据信号，指挥芯片完成数据的读取、修改、储存等，并返回信号给读写器,完成一次读写操作。
四、核心代码
main.c:#include main.h#include uart.h#include stdio.h#include delay.h#include rc522.h#include buzzer.h#include lcd_driver.h#include lcd_calculate.h#define monry 100 //ic卡初始金额uint8_t recpcd[2]={0}; //存放ic卡类型uint8_t uid[4]={0}; //存放ic唯一序列号uint8_t read[16]={0}; //存放读出的数据uint8_t write[16]={0}; //存放写入的数据uint8_t defaultkey[6]={0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff};//密钥(出厂默认)void card_refresh(void) //刷新卡的余额，仅在第一次使用ic卡或者ic金额刷光后使用{ write[0]=monry; //将初始金额存进要写入ic卡的数组中 rc522_pcdwrite(0x01,write);//将数据写入块1}int main(){ char str[16]=; //存放显示在屏幕上的字符串 lcd_init(); //tft屏幕初始化 uart3_init(); //串口3初始化，通过串口进行语音播报 buzzer_init(); //初始化板载蜂鸣器 rc522_init(); //初始化rc522刷卡模块 gui_drawfont_gbk16(0,0,blue,white, bus ); //显示界面 tftshowstring(2,0,price: 1 rmb ); //单次刷卡金额 while(1) { tftshowstring(4,0,waiting card...); if(rc522_pcdrequest(picc_reqall,recpcd)==mi_ok) //寻卡，有卡就认 { gpio_writepin(cw_gpiob,gpio_pin_3,gpio_pin_set); //寻卡成功则蜂鸣器发出“滴”的一声 delay_ms(100); gpio_writepin(cw_gpiob,gpio_pin_3,gpio_pin_reset); if(rc522_pcdanticoll(uid)==mi_ok)//防冲突，应对同时有多张卡的情况，将被选中卡片的序列号保存到uid中 { if(rc522_pcdselect(uid)==mi_ok) //选定序列号为uid的卡片 { if(rc522_pcdauthstate(picc_authent1a,0x01,defaultkey,uid)==mi_ok)//验证该卡片第一扇区a密钥 { // card_refresh(); //刷新卡的余额 if(rc522_pcdread(0x01,read)==mi_ok) //1.读取块1（16字节）数据 { write[0]=read[0]-1; //2.读出数据的第一字节减去（车）票价，存到写入数据的第一字节中 if(rc522_pcdwrite(0x01,write)==mi_ok) //3.写入数据到块1 { if(rc522_pcdread(0x01,read)==mi_ok) //4.读出刷卡后块1的数据，进行播报和显示 { printf(刷卡成功);//语音播报刷卡成功 tftshowstring(4,0,brushing card...); sprintf(str, balance:%d,read[0]); tftshowstring(6,0,str);//显示卡中余额 } } } } } } } delay_s(1); //刷卡间隔 tftshowstring(6,0, ); //覆盖余额显示 }}
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