一、實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介

1. RC522 刷卡模塊是應(yīng)用于13.56MHz 非接觸式通信中高集成度讀寫(xiě)卡系列芯片中的一員，是NXP 公司針對(duì)“三表”應(yīng)用推出的一款低電壓、低成本、體積小的非接觸式讀寫(xiě)卡芯片。

非接觸式IC卡又稱射頻卡，由IC芯片、感應(yīng)天線組成，常被用于智能儀表和便攜式手持設(shè)備中，如“三表”（水表、電表、燃?xì)獗恚?yīng)用。其射頻卡技術(shù)，將射頻識(shí)別技術(shù)和IC卡技術(shù)結(jié)合，結(jié)束了無(wú)源（卡中無(wú)電源）和免接觸這一難題，為電子器件領(lǐng)域帶來(lái)突破。卡片在一定距離范圍（通常為5—10cm）靠近讀寫(xiě)器表面，通過(guò)無(wú)線電波的傳遞來(lái)完成數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作。

二、實(shí)驗(yàn)器材

本實(shí)驗(yàn)使用到了CW32-48F大學(xué)計(jì)劃開(kāi)發(fā)板、TTS語(yǔ)音播報(bào)模塊、RC522刷卡模塊、IC鑰匙扣卡及Keil5開(kāi)發(fā)環(huán)境。

CW32-48F大學(xué)計(jì)劃板

TTS語(yǔ)音播報(bào)模塊

RC522刷卡模塊

IC鑰匙扣卡

實(shí)物圖

【RC522刷卡模塊與單片機(jī)接線】：

3.3V -- 3.3V

RST -- PB15

GND -- GND

IRQ 懸空

MISO -- PB14

MOSI -- PB13

SCK -- PB12

SDA -- PA6

（注：采用SPI通信方式）

【TTS語(yǔ)音播報(bào)模塊與單片機(jī)接線】：

黑線 -- GND

紅線 -- 3.3V

黃線 -- PA9

白線 -- PA10

三、原理簡(jiǎn)介

RC522模塊（射頻讀寫(xiě)器）向IC卡發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡片內(nèi)有一個(gè)LC串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫(xiě)器發(fā)射的頻率相同，這樣在電磁波激勵(lì)下，LC諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷；在這個(gè)電荷的另一端，接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖茫瑢㈦娙輧?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)存儲(chǔ)，當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2V時(shí)，此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接受讀寫(xiě)器的數(shù)據(jù)。

非接觸性IC卡與讀卡器之間通過(guò)無(wú)線電波來(lái)完成讀寫(xiě)操作。二者之間的通訊頻率為13.56MHZ。非接觸性IC卡本身是無(wú)源卡，當(dāng)讀寫(xiě)器對(duì)卡進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)，讀寫(xiě)器發(fā)出的信號(hào)由兩部分疊加組成:一部分是電源信號(hào)，該信號(hào)由卡接收后，與本身的L/C產(chǎn)生一個(gè)瞬間能量來(lái)供給芯片工作。另一部分則是指令和數(shù)據(jù)信號(hào)，指揮芯片完成數(shù)據(jù)的讀取、修改、儲(chǔ)存等，并返回信號(hào)給讀寫(xiě)器,完成一次讀寫(xiě)操作。

四、核心代碼

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卡初始金額

uint8_t RecPcd[2]={0};  //存放IC卡類型
uint8_t uid[4]={0};     //存放IC唯一序列號(hào)
uint8_t read[16]={0};   //存放讀出的數(shù)據(jù)
uint8_t write[16]={0};  //存放寫(xiě)入的數(shù)據(jù)
uint8_t DefaultKey[6]={0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF};//密鑰(出廠默認(rèn))

void Card_Refresh(void)     //刷新卡的余額，僅在第一次使用IC卡或者IC金額刷光后使用
{
write[0]=MONRY;   //將初始金額存進(jìn)要寫(xiě)入IC卡的數(shù)組中
RC522_PcdWrite(0x01,write);//將數(shù)據(jù)寫(xiě)入塊1
}

int main()
{
char str[16]="";   //存放顯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，通過(guò)串口進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)
Buzzer_Init();     //初始化板載蜂鳴器
RC522_Init();       //初始化RC522刷卡模塊
Gui_DrawFont_GBK16(0,0,BLUE,WHITE,"      BUS       ");  //顯示界面
TFTShowString(2,0,"price: 1 RMB  ");  //單次刷卡金額
while(1)
{
TFTShowString(4,0,"Waiting card...");
if(RC522_PcdRequest(PICC_REQALL,RecPcd)==MI_OK) //尋卡，有卡就認(rèn)
{
GPIO_WritePin(CW_GPIOB,GPIO_PIN_3,GPIO_Pin_SET);  //尋卡成功則蜂鳴器發(fā)出“滴”的一聲
Delay_ms(100);
GPIO_WritePin(CW_GPIOB,GPIO_PIN_3,GPIO_Pin_RESET);
if(RC522_PcdAnticoll(uid)==MI_OK)//防沖突，應(yīng)對(duì)同時(shí)有多張卡的情況，將被選中卡片的序列號(hào)保存到uid中
{
if(RC522_PcdSelect(uid)==MI_OK) //選定序列號(hào)為uid的卡片
{
if(RC522_PcdAuthState(PICC_AUTHENT1A,0x01,DefaultKey,uid)==MI_OK)//驗(yàn)證該卡片第一扇區(qū)A密鑰
{
//            Card_Refresh();  //刷新卡的余額
if(RC522_PcdRead(0x01,read)==MI_OK)     //1.讀取塊1（16字節(jié)）數(shù)據(jù)
{
write[0]=read[0]-1;                   //2.讀出數(shù)據(jù)的第一字節(jié)減去（車）票價(jià)，存到寫(xiě)入數(shù)據(jù)的第一字節(jié)中
if(RC522_PcdWrite(0x01,write)==MI_OK) //3.寫(xiě)入數(shù)據(jù)到塊1
{
if(RC522_PcdRead(0x01,read)==MI_OK) //4.讀出刷卡后塊1的數(shù)據(jù)，進(jìn)行播報(bào)和顯示
{
printf("刷卡成功");//語(yǔ)音播報(bào)刷卡成功
TFTShowString(4,0,"Brushing card...");
sprintf(str,"  balance:%d",read[0]);
TFTShowString(6,0,str);//顯示卡中余額
}
}
}
}
}
}
}
Delay_s(1); //刷卡間隔
TFTShowString(6,0,"                "); //覆蓋余額顯示
}
}

五、效果演示

B站演示視頻 ：https://www.bilibili.com/video/BV1mG411C7FE/?spm_id_from=333.999.0.0

*附件：基于CW32的RC522刷卡模塊的應(yīng)用源碼.zip
審核編輯：湯梓紅