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【MFRC522】STM32 MFRC522 IC读卡 程序及原理图

nanyue 2024-12-20 17:47:02 技术文章 5 ℃

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【RC522芯片简介】

MF RC522是应用于13.56MHz非接触式通信中高集成度的读写卡芯片,是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,是智能仪表和便携式手持设备研发的较好选择。 MF RC522利用了先进的调制和解调概念,完全集成了在13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。支持14443A兼容应答器信号。数字部分处理ISO14443A帧和错误检测。此外,还支持快速CRYPTO1加密算法,用语验证MIFARE系列产品。MFRC522支持MIFARE系列更高速的非接触式通信,双向数据传输速率高达424kbit/s。 作为13.56MHz高集成度读写卡系列芯片家族的新成员,MF RC522与MF RC500和MF RC530有不少相似之处,同时也具备许多特点和差异。它与主机间通信采用SPI模式,有利于减少连线,缩小PCB板体积,降低成本。

【RFID模块简介】

RC522模块采用Philips MFRC522芯片设计读卡电路,使用方便,成本低廉,适用于设备开发、读卡器开发等高级应用的用户、需要进行射频卡终端设计/生产的用户。本模块可直接装入各种读卡器模具。模块采用电压为3.3V,通过SPI接口简单的几条线就可以直接与用户任何CPU主板相连接通信,可以保证模块稳定可靠的工作、读卡距离远.



原理图如下:


PCB图如下:


以下为.h文件:

#ifndef __RC522_H
#define __RC522_H	
#include "stm32f10x.h"
 
/
//MF522命令字
/
#define PCD_IDLE              0x00               //取消当前命令
#define PCD_AUTHENT           0x0E               //验证密钥
#define PCD_RECEIVE           0x08               //接收数据
#define PCD_TRANSMIT          0x04               //发送数据
#define PCD_TRANSCEIVE        0x0C               //发送并接收数据
#define PCD_RESETPHASE        0x0F               //复位
#define PCD_CALCCRC           0x03               //CRC计算
 
/
//Mifare_One卡片命令字
/
#define PICC_REQIDL           0x26               //寻天线区内未进入休眠状态
#define PICC_REQALL           0x52               //寻天线区内全部卡
#define PICC_ANTICOLL1        0x93               //防冲撞
#define PICC_ANTICOLL2        0x95               //防冲撞
#define PICC_AUTHENT1A        0x60               //验证A密钥
#define PICC_AUTHENT1B        0x61               //验证B密钥
#define PICC_READ             0x30               //读块
#define PICC_WRITE            0xA0               //写块
#define PICC_DECREMENT        0xC0               //扣款
#define PICC_INCREMENT        0xC1               //充值
#define PICC_RESTORE          0xC2               //调块数据到缓冲区
#define PICC_TRANSFER         0xB0               //保存缓冲区中数据
#define PICC_HALT             0x50               //休眠
 
/
//MF522 FIFO长度定义
/
#define DEF_FIFO_LENGTH       64                 //FIFO size=64byte
#define MAXRLEN  18
 
/
//MF522寄存器定义
/
// PAGE 0
#define     RFU00                 0x00    
#define     CommandReg            0x01    
#define     ComIEnReg             0x02    
#define     DivlEnReg             0x03    
#define     ComIrqReg             0x04    
#define     DivIrqReg             0x05
#define     ErrorReg              0x06    
#define     Status1Reg            0x07    
#define     Status2Reg            0x08    
#define     FIFODataReg           0x09
#define     FIFOLevelReg          0x0A
#define     WaterLevelReg         0x0B
#define     ControlReg            0x0C
#define     BitFramingReg         0x0D
#define     CollReg               0x0E
#define     RFU0F                 0x0F
// PAGE 1     
#define     RFU10                 0x10
#define     ModeReg               0x11
#define     TxModeReg             0x12
#define     RxModeReg             0x13
#define     TxControlReg          0x14
#define     TxAutoReg             0x15
#define     TxSelReg              0x16
#define     RxSelReg              0x17
#define     RxThresholdReg        0x18
#define     DemodReg              0x19
#define     RFU1A                 0x1A
#define     RFU1B                 0x1B
#define     MifareReg             0x1C
#define     RFU1D                 0x1D
#define     RFU1E                 0x1E
#define     SerialSpeedReg        0x1F
// PAGE 2    
#define     RFU20                 0x20  
#define     CRCResultRegM         0x21
#define     CRCResultRegL         0x22
#define     RFU23                 0x23
#define     ModWidthReg           0x24
#define     RFU25                 0x25
#define     RFCfgReg              0x26
#define     GsNReg                0x27
#define     CWGsCfgReg            0x28
#define     ModGsCfgReg           0x29
#define     TModeReg              0x2A
#define     TPrescalerReg         0x2B
#define     TReloadRegH           0x2C
#define     TReloadRegL           0x2D
#define     TCounterValueRegH     0x2E
#define     TCounterValueRegL     0x2F
// PAGE 3      
#define     RFU30                 0x30
#define     TestSel1Reg           0x31
#define     TestSel2Reg           0x32
#define     TestPinEnReg          0x33
#define     TestPinValueReg       0x34
#define     TestBusReg            0x35
#define     AutoTestReg           0x36
#define     VersionReg            0x37
#define     AnalogTestReg         0x38
#define     TestDAC1Reg           0x39  
#define     TestDAC2Reg           0x3A   
#define     TestADCReg            0x3B   
#define     RFU3C                 0x3C   
#define     RFU3D                 0x3D   
#define     RFU3E                 0x3E   
#define     RFU3F		  		        0x3F
 
/
//和MF522通讯时返回的错误代码
/
#define 	MI_OK                 0
#define 	MI_NOTAGERR           (1)
#define 	MI_ERR                (2)
 
#define	SHAQU1	0X01
#define	KUAI4	0X04
#define	KUAI7	0X07
#define	REGCARD	0xa1
#define	CONSUME	0xa2
#define READCARD	0xa3
#define ADDMONEY	0xa4
 
//
//#define  spi_cs 1;
//sbit  spi_ck=P0^6;
//sbit  spi_mosi=P0^7;
//sbit  spi_miso=P4^1;
//sbit  spi_rst=P2^7;
#define SPIReadByte()	SPIWriteByte(0)
u8 SPIWriteByte(u8 byte);
void SPI1_Init(void);
 
#define SET_SPI_CS  (GPIOF->BSRR=0X01)
#define CLR_SPI_CS  (GPIOF->BRR=0X01)
 
 
 
#define SET_RC522RST  GPIOF->BSRR=0X02
#define CLR_RC522RST  GPIOF->BRR=0X02
 
 
/***********************RC522 函数宏定义**********************/
#define          RC522_CS_Enable()         GPIO_ResetBits ( GPIOB, GPIO_Pin_12 )
#define          RC522_CS_Disable()        GPIO_SetBits ( GPIOB, GPIO_Pin_12 )
 
#define          RC522_Reset_Enable()      GPIO_ResetBits( GPIOA, GPIO_Pin_8 )
#define          RC522_Reset_Disable()     GPIO_SetBits ( GPIOA, GPIO_Pin_8 )
 
#define          RC522_SCK_0()             GPIO_ResetBits( GPIOB, GPIO_Pin_13 )
#define          RC522_SCK_1()             GPIO_SetBits ( GPIOB, GPIO_Pin_13 )
 
#define          RC522_MOSI_0()            GPIO_ResetBits( GPIOB, GPIO_Pin_15 )
#define          RC522_MOSI_1()            GPIO_SetBits ( GPIOB, GPIO_Pin_15 )
 
#define          RC522_MISO_GET()          GPIO_ReadInputDataBit ( GPIOB, GPIO_Pin_14 )
 
void             RC522_Handel               (void);
void             RC522_Init                 ( void );                       //初始化
void             PcdReset                   ( void );                       //复位
void             M500PcdConfigISOType       ( u8 type );                    //工作方式
char             PcdRequest                 ( u8 req_code, u8 * pTagType ); //寻卡
char             PcdAnticoll                ( u8 * pSnr);                   //读卡号
 
char             PcdSelect                  ( u8 * pSnr );
char             PcdAuthState               ( u8 ucAuth_mode, u8 ucAddr, u8 * pKey, u8 * pSnr );
char             PcdWrite                   ( u8 ucAddr, u8 * pData );
char             PcdRead                    ( u8 ucAddr, u8 * pData );
void ShowID(u16 x,u16 y, u8 *p, u16 charColor, u16 bkColor);	 //显示卡的卡号,以十六进制显示
 
 
#endif

以下为主程序:

#include "rc522.h"
 
int main()
{
	...
	RC522_Init();	    //初始化射频卡模块
	...
	while(1)
	{
		RC522_Handel();
	}
	return 0;
}


实际使用中发现的一些问题:

⑴ SPI1_Init()中的IO口初始化速度最好为2MHZ或10MHZ。50MHZ是会对通讯情况有较大影响。手册中也有提到:

2019/12/05更新:

⑵ M500PcdConfigISOType()中对RFCfgReg寄存器的配置应改为0X4F,实际测试中发现0X7F效果很差,改为0X4F后会好很多。即改为

WriteRawRC( RFCfgReg, 0x4F );


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