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天南地北客
发表于: 2019-2-26 22:11:18 | 显示全部楼层

在本篇文章中,我们将使用STM32和RFID读卡器设计一个读取RFID卡的系统。 RFID表示射频识别,它使用无线电频率读取信息。 RFID用于许多认证系统,如电梯乘坐系统、自动收费系统、医院患者信息维护系统、自动数据收集等。本文中,我们将学习如何使用STM32F103C8微控制器连接EM-18 RFID读卡器模块来读取RFID标签的唯一ID。


所需的组件

●    STM32F103C8控制器

●    EM-18 RFID读卡器模块

●    RFID卡

●    1602 LCD显示屏模块

●    面包板

●    连接线


在将RFID与STM32连接之前,首先我们将了解RFID标签和RFID读卡器。


RFID标签

RFID标签由一组盘绕天线和一片微芯片组成,可以与附近的读卡器无线通信。市场上有各种形状和尺寸的不同类型的RFID标签。很少有人使用不同的频率进行通信。我们将使用125Khz无源RFID卡,其中包含唯一的ID数据。

RFID-card.jpg

当您将RFID标签放在明亮的灯光前时,您可以观察标签内部的线圈和微芯片。

RFID-Tag-Internal-Structure.jpg

基本上有两种类型的RFID标签:无源和有源

无源RFID标签从EM-18等读卡器模块产生的磁场中获取能量,并用它为微芯片的电路供电。然后芯片将信息发送给读卡器。

有源RFID标签需要单独供电,并包含高达1MB的读/写内存。


EM-18 RFID读卡器

每个RFID卡都嵌入有一个唯一ID,并且使用RFID读取器可以读取RFID卡号。 EM-18 RFID读卡器的工作频率为125 KHz,它配有一个片上天线,可以用5V电源供电。它提供串行输出。范围大约8-12厘米。串行通信参数为9600bps、8个数据位、1个停止位。这种无线射频识别用于许多系统,如基于RFID的考勤系统、安全系统、投票机以及电子收费公路定价等等。


EM-18 RFID读器卡提供的输出为12位ASCII格式。在12位数中,前10位是卡号,后两位是卡号的XOR结果。最后两位数字用于错误校验。

RFID.jpg

例如,从读卡器读取到的卡号为0200107D0D62,然后卡上的卡号将如下所示。

02  - 前导符

00107D0D =十进制的1080589。

62是(02 XOR 00 XOR 10 XOR 7D XOR 0D)的XOR值。

因此卡上的号码是0001080589。


EM-18的引脚详细信息

EM-18-Pinout.jpg

EM-18 RFID读卡器有九个引脚。在9个引脚中,2个引脚没有连接,所以我们只需要考虑7个端子。下表显示了EM-18的引脚说明。

编号
引脚名称
说明
1
VCC
电源正极
2
GND
电源地
3
BUZZ
连接到蜂鸣器
4
NC
5
NC
6
SEL
SEL = 1(RS232)
SEL = 0(WEIGAND)
7
TX
数据通过RS232的TX发出
8
DATA1
WEIGAND接口DATA HIGH引脚
9
DATA0
WEIGAND接口DATA LOW引脚

EM-18 RFID模块的规格参数

●    读取距离:10厘米

●    工作温度:0ºC至+80ºC

●    通讯参数:9600bps

●    电流消耗:<50mA

●    工作频率:125 kHz

●    工作电压:5v


电路图和连接

Circuit-Diagram-for-Interfacing-RFID-with-STM32-Microcontroller.png

Interfacing-RFID-with-STM32-Microcontroller.jpg


STM32F103C8和EM-18读卡器模块之间的连接如下:

EM-18读卡器模块
STM32F103C8
VCC
+ 5V
GND
GND
TX
PA10

编程STM32F103C8用于读取RFID

在之前的文章中,我们了解了使用USB端口编程STM32F103C8T6板。所以我们现在不需要FTDI烧写器。只需通过STM32的USB端口将其连接到PC,然后开始使用ARDUINO IDE进行编程。在ARDUINO IDE中对STM32进行编程以读取RFID标签非常简单


1.  首先,包括用于使用LCD显示函数的LCD显示库。然后定义LCD引脚并初始化LCD显示屏。

  1. #include <LiquidCrystal.h>                                             
  2. const int rs = PB11, en = PB10, d4 = PB0, d5 = PB1, d6 = PC13, d7 = PC14;
  3. LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);
复制代码

2.  接下来在void setup()函数中,我们需要将LCD显示模式设置为16x2,并使用PA10引脚以波特率9600开始串行通信(这是STM32F103C8的SERIAL1通信端口RX1,它与EM-18 TX引脚相连。

  1. lcd.begin(16, 2);                 
  2. Serial1.begin(9600);              
  3. pinMode(PA10,INPUT);   
复制代码

3.  接下来显示欢迎信息并在一段时间后擦除屏幕。

  1. lcd.print("CIRCUIT DIGEST");       //Prints at LCD display
  2. lcd.setCursor(0, 1);               //Set courser to second line
  3. lcd.print("RFID WITH STM32");      //Prints at LCD display
  4. delay(5000);                       //Delay for 5 Seconds
  5. lcd.clear();                       //Clears LCD display
  6. lcd.setCursor(0,0);                //Sets cursor at First Line
  7. lcd.print("RFID TAG NO:");         //Prints at LCD display
  8. lcd.setCursor(0,1);   
复制代码

4.  在void loop()函数中,一旦STM32F103C8的串行引脚提供EM-18 RFID读取器模块(标签ID)的数据,该字符将逐位存储并在LCD显示屏上逐个显示。

  1. {   
  2.    while(Serial1.available() && count < 12)         
  3.   {

  4.      RFID[count] = Serial1.read();                 
  5.      count++;

  6.      lcd.print(RFID[count]);                        

  7.      if (count==12)
  8.               {
  9.                    lcd.print("             ");
  10.                    count = 0;                        
  11.                    lcd.setCursor(0, 1);               
  12.                 }
  13. }
  14. }         
复制代码

现在只需在STM32中上传完整的代码,您的系统即可运行。然后将RFID标签放在RFID阅读器上,您就会看到标签ID出现在1602 LCD显示屏上。

Testing-RFID-with-STM32-Microcontroller.jpg


代码

下面给出了STM32微控制器使用RFID的完整代码: main.rar (865 Bytes, 下载次数: 2)

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