射頻識(shí)別「Radio Frequency IDentification,簡(jiǎn)稱RFID」技術(shù)，又稱為無線射頻識(shí)別，是一種通信技術(shù)，可通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸，普遍應(yīng)用于企業(yè)/校園一卡通、公交儲(chǔ)值卡、高速公路收費(fèi)、停車場(chǎng)、小區(qū)管理等。本篇介紹FRID-RC522模塊的使用。

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RFID模塊

RFID 技術(shù)利用無線射頻方式在閱讀器和射頻卡之間進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)傳輸，以達(dá)到目標(biāo)識(shí)別和數(shù)據(jù)交換的目的。

• 標(biāo)簽(Tag，即射頻卡)，耦合元件及芯片組成，標(biāo)簽含有內(nèi)置天線，用于和射頻天線間進(jìn)行通信。
• 閱讀器：讀取(在讀寫卡中還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備。
• 天線：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。

本實(shí)驗(yàn)使用的RFID-RC522模塊采用MFRC522芯片，SPI通訊方式，支持Mifarel S50、S70 、Pro、Desfire等類型的卡，附帶的白卡和鑰匙扣是S50卡，每張卡都有自己的標(biāo)識(shí)(UID)。

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安裝驅(qū)動(dòng)庫(kù)

Arduino有RC522驅(qū)動(dòng)庫(kù)，點(diǎn)擊「項(xiàng)目」—「加載庫(kù)」—「管理庫(kù)」，查找選擇「MFC522」最新版本進(jìn)行安裝。

安裝庫(kù)

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實(shí)驗(yàn)材料

• Uno R3開發(fā)板
• 配套USB數(shù)據(jù)線
• 面包板及配套連接線
• RFID-RC522模塊及配套S50白卡和異形卡

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實(shí)驗(yàn)步驟

1.根據(jù)原理圖搭建電路圖。

RC522模塊的3.3V、GND分別對(duì)應(yīng)連接開發(fā)板的3.3V、GND，模塊的MOSI、MISO、SCK分別連接開發(fā)板的SPI接口11、12、13，模塊的SDA、RST分別連接開發(fā)板數(shù)字管腳10、9。

實(shí)驗(yàn)原理圖如下圖所示：

實(shí)驗(yàn)原理圖

2. 新建sketch，拷貝如下代碼替換自動(dòng)生成的代碼并進(jìn)行保存。

1#include < SPI.h >
 2#include < MFRC522.h >
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 4#define SS_PIN 10
 5#define RST_PIN 9
 6
 7MFRC522 rfid(SS_PIN, RST_PIN);
 8
 9byte nuidPICC[4]; //存儲(chǔ)讀取的UID
10
11void setup() {
12  Serial.begin(9600);
13  SPI.begin();
14  rfid.PCD_Init();
15  Serial.println("RC522初始化完成...");
16}
17
18void loop() {
19  //搜索新卡
20  if ( ! rfid.PICC_IsNewCardPresent())
21    return;
22
23  // 驗(yàn)證NUID是否可讀
24  if ( ! rfid.PICC_ReadCardSerial())
25    return;
26
27  MFRC522::PICC_Type piccType = rfid.PICC_GetType(rfid.uid.sak);
28
29  // 檢查是否MIFARE卡類型
30  if (piccType != MFRC522::PICC_TYPE_MIFARE_MINI &&
31      piccType != MFRC522::PICC_TYPE_MIFARE_1K &&
32      piccType != MFRC522::PICC_TYPE_MIFARE_4K) {
33    Serial.println("不支持讀取此卡類型");
34    return;
35  }
36
37  // 保存讀取到的UID
38  for (byte i = 0; i < 4; i++) {
39    nuidPICC[i] = rfid.uid.uidByte[i];
40  }
41
42  Serial.print("十六進(jìn)制UID：");
43  printHex(rfid.uid.uidByte, rfid.uid.size);
44  Serial.println();
45
46  Serial.print("十進(jìn)制UID：");
47  printDec(rfid.uid.uidByte, rfid.uid.size);
48  Serial.println();
49
50  // 使放置在讀卡區(qū)的IC卡進(jìn)入休眠狀態(tài)，不再重復(fù)讀卡
51  rfid.PICC_HaltA();
52
53  // 停止讀卡模塊編碼
54  rfid.PCD_StopCrypto1();
55}
56
57// 十六進(jìn)制輸出
58void printHex(byte *buffer, byte bufferSize) {
59  for (byte i = 0; i < bufferSize; i++) {
60    Serial.print(buffer[i] < 0x10 ? " 0" : " ");
61    Serial.print(buffer[i], HEX);
62  }
63}
64
65//十進(jìn)制輸出
66void printDec(byte *buffer, byte bufferSize) {
67  for (byte i = 0; i < bufferSize; i++) {
68    Serial.print(buffer[i] < 0x10 ? " 0" : "");
69    Serial.print(buffer[i], DEC);
70  }
71}

3. 連接開發(fā)板，設(shè)置好對(duì)應(yīng)端口號(hào)和開發(fā)板類型，進(jìn)行程序下載。

程序下載

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實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

打開串口監(jiān)視器，波特率設(shè)置成與程序中相一致的9600。將卡靠近模塊天線感應(yīng)區(qū)，可讀出卡片ID。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象