MFRC522 RC522 RFID阅读器模块与Arduino接口

在本教程中，我们将学习如何将RC522 RFID阅读器与Arduino连接，并使用MIFARE经典1K RFID卡和Key Fob。RC522模块基于NXP的MFRC522 RFID读写IC，工作频率为13.56 MHz。我们将学习Arduino RC522 RFID读卡器接口如何使用几个测试代码工作。

简介

如果你遵循一些国家的汽车法律，电子收费(ETC)系统正在成为强制性的。在ETC，车辆到达展位后自动扣除车辆过路费。不需要支付现金或排队等候。

这是RFID或射频识别系统的一个出色应用。你可能见过RFID的其他类似应用，如超市的非接触式支付和自动结账系统，银行和办公室的门禁，仓库的货物跟踪等。

所有这些以及许多其他应用都在使用RFID技术。

回顾RFID

RFID是射频识别的缩写。顾名思义，RFID利用射频中的电磁波来传输数据。一个简单的射频识别系统只包括两个部分:射频识别应答器和射频识别收发器。

射频识别应答器通常是卡片、标签、钥匙链或贴纸，而射频识别收发器则是读取/写入设备，可从射频识别应答器读取或写入数据。

此外，RFID阅读器有一个天线发射高频电磁波。RFID标签还包含天线和集成电路以存储数据。当RFID标签接近来自阅读器天线的高频电磁波时，其天线为标签中的IC供电。

然后，集成电路通过一个返回的无线电信号对存储在其中的信息进行识别。

RC522 RFID模块简介

介绍完这些之后，让我们深入研究这个项目的重要组成部分，RC522 RFID模块。它是一种廉价的RFID阅读器模块，基于NXP公司的MFRC522 RFID IC。

MFRC522 IC支持多种RFID标签，如MIFARE 1K, MIFARE 4K, MIFARE Mini和其他基于ISO / IEC 14443协议的卡片和标签。

它的工作频率为13.46 MHz，工作范围可达50毫米。MFRC522 IC支持与主机的三种串行通信(微控制器如Arduino)。它们是:

• SPI
• UART
• 我²C

套件内容

RC522 RFID阅读器组件包括RC522 RFID阅读器模块，RFID卡，RFID Key Fob和一对公头焊接。该套件中的RFID标签，即RFID卡和RDIF钥匙链都与MIFARE 1K标签兼容(它们都有1kb的内存)。

RC522 RFID读取器模块由MFRC522 IC、27.12 MHz晶体振荡器、嵌入在PCB上的天线和支持13.56 MHz电磁场的无源组件组成。

需要记住的一件重要的事情是，MFRC522 IC工作在2.5V到3.3V的供电电压下，但通信引脚容忍5V。所以，电源电压应该是3.3V，但你可以直接将数据引脚连接到Arduino。

引出线的RC522

下图显示了RC522 RFID阅读器模块的针尖。尽管我们将使用SPI接口连接Arduino，我展示了UART和我²还有C引脚。

术语

MFRC522 RFID模块文档中经常使用两个术语。它们是:

• 纤毛运动
• 中国人民保险公司

PCD是近距离耦合装置的缩写。它就是基于MFRC522集成电路的RFID读取模块。

PICC是近距离集成电路卡的缩写，是使用ISO / IEC 14443协议构建的RFID卡或标签，如MIFARE或NTAG。

Arduino RC522 RFID读卡器接口arduino兆ce

现在我们已经看到了一些关于MFRC522 RFID阅读器IC和RC522 RFID阅读器模块，现在让我们继续Arduino RC522 RFID卡阅读器接口。如前所述，MFRC522支持SPI，UART和我²C接口。

但是SPI是三种中最快的，其数据速率高达10mbit /s。因此，在这个项目中，我们将看到如何使用SPI将RC522 RFID模块与Arduino连接。

接下来是Arduino的SPI，我们将使用硬件SPI，而不是使用带有位敲击的软件SPI。这意味着Arduino中的SPI引脚是固定的(至少对于MOSI, MISO和SCK)。

下表显示了Arduino和RC522 RFID阅读器模块之间的所有连接。

注意:您可以将Arduino中的RST和SCK引脚配置为任何数字IO引脚。

组件的要求

• Arduino UNO
• RC522射频识别模块
• RFID标签(套件中的卡片和钥匙链)
• 连接电线

线路图

下图显示了Arduino UNO和RC522 RFID模块之间所有必要的连接。

测试RC522 RFID读卡器

在完成所有必要的连接之后，现在让我们继续测试Arduino RC522 RFID模块接口。首先，打开Arduino IDE，确保选择Arduino UNO作为板。现在，进入工具->管理库…

在搜索栏中输入“rc522”，安装GithubCommunity的“MFRC522”库。

现在让我们尝试一个名为“DumpInfo”的示例草图，它从PICC(像卡片或钥匙链)读取数据并将其打印到串行显示器上。进入“File -> Examples -> MFRC522 -> DumpInfo”路径，打开示例草图。

注意:我在Arduino UNO中将RST Pin改为D7。

将草图编译上传到Arduino，打开串口监视器。RC522 RFID阅读器正在等待RFID标签被检测到。所以，拿着卡片，你在工具包中得到的，并把它放在RFID阅读器附近(靠近天线)。

你必须保持卡片在那个位置几秒钟，直到所有的数据打印出来。不要过早地取出卡片。如果您提前移除卡片，您将得到一个错误消息“通信超时”。一旦所有的信息打印出来，您就可以取出卡片了。

下面是DumpInfo草图的串行监视器的屏幕截图。

前几行是PCD (RFID阅读器)的固件版本和PICC (RFID标签)的详细信息，如UID、SAK和卡的类型。

之后是RFID标签的主内存转储。现在让我们分析一下。

MIFARE经典1K卡的内存映射分析

RFID卡和key fob为MIFARE 1K类型，这意味着PICC中的EEPROM，即RFID卡或key fob为1 KB。这1KB的内存被组织成16个扇区。

每个扇区又被划分为4个块，每个块包含16个字节的内存。所以，总内存是:

在这种情况下，区块0(即扇区0中的第一个区块)是为制造商数据预留的。它通常包含7字节UID(惟一ID)或4字节NUID(非惟一ID)。

如前所述，每个扇区由4个Blocks组成。在这里，前三个块是数据块，第四个块是扇区拖车。每个扇区的三个数据块，每个数据块可存储16字节的数据。

最后一块是每个部门都是它的拖车。它包含两个密钥(密钥A和可选密钥B)和访问位。扇区尾部的访问位决定扇区中三个块的访问条件(读、写等)。

注意:扇区0只包含2个数据块，因为第0块保留给制造商数据，而第3块是扇区拖车。

在下一篇教程中，我将向您展示如何使用RC522读写模块和Arduino将数据写入PICC，即RFID标签。此外，我们将做一个访问控制项目。

结论

基于RC522 RFID阅读器模块的MFRC522 IC的完整初学者指南。您学习了RC522模块，如何连接Arduino和RC522，以及如何从RFID标签读取数据。