一、實驗簡介

1. RC522 刷卡模塊是應用于13.56MHz 非接觸式通信中高集成度讀寫卡系列芯片中的一員，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。

非接觸式IC卡又稱射頻卡，由IC芯片、感應天線組成，常被用于智能儀表和便攜式手持設備中，如“三表”（水表、電表、燃氣表）應用。其射頻卡技術，將射頻識別技術和IC卡技術結合，結束了無源（卡中無電源）和免接觸這一難題，為電子器件領域帶來突破。卡片在一定距離范圍（通常為5—10cm）靠近讀寫器表面，通過無線電波的傳遞來完成數據的讀寫操作。

二、實驗器材

本實驗使用到了CW32-48F大學計劃開發板、TTS語音播報模塊、RC522刷卡模塊、IC鑰匙扣卡及Keil5開發環境。

CW32-48F大學計劃板	TTS語音播報模塊
RC522刷卡模塊	IC鑰匙扣卡
實物圖

【RC522刷卡模塊與單片機接線】：

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語音播報模塊與單片機接線】：

黑線 -- GND

紅線 -- 3.3V

黃線 -- PA9

白線 -- PA10

三、原理簡介

RC522模塊（射頻讀寫器）向IC卡發一組固定頻率的電磁波，卡片內有一個LC串聯諧振電路，其頻率與讀寫器發射的頻率相同，這樣在電磁波激勵下，LC諧振電路產生共振，從而使電容內有了電荷；在這個電荷的另一端，接有一個單向導通的電子泵，將電容內的電荷送到另一個電容內存儲，當所積累的電荷達到2V時，此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內數據發射出去或接受讀寫器的數據。

非接觸性IC卡與讀卡器之間通過無線電波來完成讀寫操作。二者之間的通訊頻率為13.56MHZ。非接觸性IC卡本身是無源卡，當讀寫器對卡進行讀寫操作時，讀寫器發出的信號由兩部分疊加組成:一部分是電源信號，該信號由卡接收后，與本身的L/C產生一個瞬間能量來供給芯片工作。另一部分則是指令和數據信號，指揮芯片完成數據的讀取、修改、儲存等，并返回信號給讀寫器,完成一次讀寫操作。

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
uint8_t read[16]={0};   //存放讀出的數據
uint8_t write[16]={0};  //存放寫入的數據
uint8_t DefaultKey[6]={0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF};//密鑰(出廠默認)


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;   //將初始金額存進要寫入IC卡的數組中
  RC522_PcdWrite(0x01,write);//將數據寫入塊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，通過串口進行語音播報
  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
    {  
      GPIO_WritePin(CW_GPIOB,GPIO_PIN_3,GPIO_Pin_SET);  //尋卡成功則蜂鳴器發出“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，應對同時有多張卡的情況，將被選中卡片的序列號保存到uid中
      {  
        if(RC522_PcdSelect(uid)==MI_OK) //選定序列號為uid的卡片
        {
          if(RC522_PcdAuthState(PICC_AUTHENT1A,0x01,DefaultKey,uid)==MI_OK)//驗證該卡片第一扇區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）數據
            {
              write[0]=read[0]-1;                   //2.讀出數據的第一字節減去（車）票價，存到寫入數據的第一字節中
              if(RC522_PcdWrite(0x01,write)==MI_OK) //3.寫入數據到塊1
              {
                if(RC522_PcdRead(0x01,read)==MI_OK) //4.讀出刷卡后塊1的數據，進行播報和顯示
                {  
                  printf("刷卡成功");//語音播報刷卡成功
                  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

等待刷卡

正在刷卡

審核編輯：湯梓紅