锐单电子商城 , 一站式电子元器件采购平台!
  • 电话:400-990-0325

STM32+MFRC522完成IC卡号读取、密码修改、数据读写

时间:2023-01-09 18:30:00 m1x3018ic集成电路m1c电容

目录

一、环境介绍

二、功能介绍

三、MFR522介绍

四、IC卡介绍

五、核心代码

数据下载地址:STM32 MFRC522完成IC卡号读取、密码修改、数据读写

一、环境介绍

MCU: STM32F103ZET6

开发软件: Keil5

非接触式读写卡模块: MFRC522

二、功能介绍

使用MFRC522模块完成对IC卡卡号读取、卡类型区分、IC卡扇区密码修改、扇区数据读写等功能;底层SPI对其他设备进行模拟时序,完成项目开发非常方便。 该模块常用于许多嵌入式毕业设计,如: 校园一卡通设计、水卡充值消费设计、公交卡充值消费设计等。

三、MFR522介绍

MF RC522 是应用于13.56MHz 非接触式通信中高集成读写卡系列芯片之一。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,开发智能仪表和便携式手持设备是更好的选择。

MF RC522 利用先进的调制和解调概念,完全集成13.56MHz 所有类型的被动非接触式通信方式和协议。支持 ISO14443A 多层应用。读写器天线和内部发送器可以驱动ISO 14443A/MIFARE没有其他电路可以通信卡和应答机。接收器部分为处理提供了一个坚固有效的解调和解码电路ISO14443A 兼容的应答器信号。处理数字部分ISO14443A 帧和错误检测(奇偶) &CRC)。此外,它还支持快速CRYPTO1 验证采用加密算法MIFARE 系列产品。MFRC522 支持MIFARE?双向数据传输速率高达424kbit/s。

作为13.56MHz 高集成读写卡系列芯片家族的新成员,MF RC522 与MF RC500和 MF RC530 有许多相似之处,但也有许多特点和差异。它与主机之间的通信采用串行通信,连接较少,可根据不同的用户需求进行选择SPI、I2C 或串行UART(类似RS232)模式之一,有利于减少连接PCB 板体积,降低成本。

四、IC卡介绍

非接触式IC又称射频卡,由IC芯片,感应天线,包装在标准中PVC芯片和天线在卡片中没有暴露部分。这是近年来世界上发展起来的一项新技术。它成功地将射频识别技术和IC结合卡技术,结束了无源(卡中无电源)和免接触问题,是电子设备领域的一大突破。卡在一定距离内(通常是5-10)cm)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。

射频读写器IC卡片中有一组固定频率的电磁波LC在电磁波激励下,串联谐振电路的频率与读写器相同,LC谐振电路产生共振,使电容器内有电荷;在电荷的另一端,当累积电荷达到2时,将电容器内的电荷送到另一个电容器中V时,该电容器可以为其他电路提供工作电压,发射卡中的数据或接收读写器的数据。

非接触性IC读写操作通过无线电波在卡和读卡器之间完成。两者之间的通信频率为13.56MHZ。非接触性IC卡本身是一张无源卡。当读写器读写卡时,读写器发出的信号由两部分组成:一部分是电源信号,该信号在卡接收后与自己一起L/C为芯片工作提供瞬时能量。另一部分是指令和数据信号,指挥芯片完成数据的读取、修改和存储,并将信号返回读写器完成读写操作。读写器一般由单片机、专用智能模块和天线组成PC通信接口、打印口,I/O为了应用于不同的领域,口等。

M1卡详细指标

M1卡是指M1芯片是指菲利浦子公司恩智浦生产的芯片缩写,全称NXP Mifare一系列,常用S50及S70两种型号。

M1(S50)卡的详细规格:

  1. 芯片类型:PhilipsMifare1ICS50
  2. 存储容量:8Kbit,16个分区,每个分区两组密码;
  3. 工作频率:13.56?MHz;
  4. 通讯速率:106KBoud;
  5. 读写距离:2.5~10cm;
  6. 读写时间:1~2ms;
  7. 工作温度:-20℃~55℃;
  8. 擦写寿命:>100,000次;
  9. 数据保存:>10年;
  10. 外形尺寸:ISO标准卡85.6x54x0.82;
  11. 封装材料:PVC、PET、PETG、0.13mm铜线;

Mifare S50和Mifare S70又常被称为Mifare Standard、Mifare Classic、MF1,是遵守ISO14443A标准卡中应用最广泛、影响最大的一员。Mifare S70的容量是S50的4倍,S50的容量是1K字节,S70的容量为4K字节。

读写器对卡片的操作顺序和命令完全一致。 Mifare S50和Mifare S每张70张卡都有世界上唯一的4字节序列号。卡上的数据保存期为10年,可重写10万次,读取无限次。在一般应用程序中,没有必要考虑卡是否会读坏,

当然,除了暴力硬损伤。 Mifare S50和Mifare S70有两个主要区别。一是读写器向卡片发出请求命令,两者回应返回的卡类型(ATQA)字节不同。Mifare S50的卡类型(ATQA)是0004H,Mifare S70的卡类型(ATQA)是0002H。另一个区别是容量和内存结构不同。

M1卡分为16个扇区,每个扇区由4个(0、1、2、3)组成。实际操作时,16个扇区分为64个,绝对地址为0-63。

结构如下:

  1. 用于存储制造商代码的第0个风扇区域,固定,不能更改。
  2. 每个扇区块0、块1、块2为数据块,可用于存储数据。可读写数据块。
  3. 每个扇区的块3是控制块,包括密码A、存储控制,密码B。具体结构如下:

4. 每个风扇区域的密码和控制位置是独立的,可以根据实际需要设置自己的密码和访问控制。访问控制为4个字节,共32个字节。风扇区域中每个块(包括数据和控制块)的访问条件由密码和访问控制决定,每个块在访问控制中有相应的三个控制位置。定义如下:

Mifare 1 S50 读写白卡时的一般步骤: 寻卡-->下载块密码--> 读写块数据。控制块也是如此。

数据块访问权限设置表:(根据自己需要的权限填写上图字节6、7、8)

控制块读写权限设置:(包含对密码A、控制权限、密码读写权限)

7 6 5 4 3 2 1 0

字节6 1 1 1 1 1 1 1 1

字节7 0 0 0 0 1 1 1 1

字节8 0 0 0 0 0 0 0 0

字节9

设置的控制权限如下:0xFF 0x0F 0x00 0x00

代表数据块的权限: 验证密码A或密码B可以读写数据块或加值键值。

2. 代表控制块的权限

(1) 验证A密码后可以写A/B密码,不能读密码。

可读控制字节(4),不能写控制字节

可读写B密码

(2) B密码验证后,以读写A/B密码,也可读控制字节,但无法写控制字节。

五、核心代码

#include "sys.h"
#include "RFID_RC522.h"
#include "delay.h"
#include "string.h"
#include "usart.h"

/*
函数功能:移植接口--SPI时序读写一个字节
函数参数:data:要写入的数据
返 回 值:读到的数据
*/
u8 RC522_SPI_ReadWriteOneByte(u8 tx_data)
{			  	 
	u8 rx_data=0;				 
  u8 i;
  for(i=0;i<8;i++)
	{
		RC522_SCLK=0;  
		if(tx_data&0x80){RC522_OUTPUT=1;}
		else {RC522_OUTPUT=0;}
		tx_data<<=1;	
		RC522_SCLK=1;
		rx_data<<=1;
		if(RC522_INPUT)rx_data|=0x01;
	}
	return rx_data; 
}


/*
函数功能:初始化RC522的IO口	 
*/
void RC522_IO_Init(void)
{
	RCC->APB2ENR|=1<<2;     //PA时钟使能 
	RCC->APB2ENR|=1<<7;     //PF时钟使能
	
	//PA5  时钟 RC522_SCLK
	//PA6  输入 RC522_INPUT
	//PA7  输出 RC522_OUTPUT 
	GPIOA->CRL&=0x000FFFFF;
	GPIOA->CRL|=0x38300000;
	GPIOA->ODR|=0x3<<5;
	
	//RC522_RST <----->PF1--复位脚
	//RC522_SDA <----->PF0--片选脚
	GPIOF->CRL&=0xFFFFFF00;
	GPIOF->CRL|=0x00000033;
	GPIOF->ODR|=0x3<<0;
}	


/*
功能描述:选卡读取卡存储器容量
输入参数:serNum 传入卡序列号
返 回 值:成功返回卡容量
*/
u8 RC522_MFRC522_SelectTag(u8 *serNum) //读取卡存储器容量
{     
	u8 i;     
	u8 status;     
	u8 size;     
	u8 recvBits;     
	u8 buffer[9];
	     
	buffer[0]=PICC_ANTICOLL1;	  //防撞码1     
	buffer[1]=0x70;
	buffer[6]=0x00;						     
	for(i=0;i<4;i++)					
	{
		buffer[i+2]=*(serNum+i);	//buffer[2]-buffer[5]为卡序列号
		buffer[6]^=*(serNum+i);	  //卡校验码
	}
	
	RC522_CalulateCRC(buffer,7,&buffer[7]);	//buffer[7]-buffer[8]为RCR校验码
	RC522_ClearBitMask(Status2Reg,0x08);
	status=RC522_PcdComMF522(PCD_TRANSCEIVE,buffer,9,buffer,&recvBits);
	
	if((status==MI_OK)&&(recvBits==0x18))    
		size=buffer[0];     
	else    
		size=0;
	
	return size; 
}


/*
延时函数,纳秒级
*/
void RC522_Delay(u32 ns)
{
  u32 i;
  for(i=0;i