使用STM32和RFID连接的读卡器系统设计

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。

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。

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。

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 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	空
5	NC	空
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

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。

#include                                              

const int rs = PB11, en = PB10, d4 = PB0, d5 = PB1, d6 = PC13, d7 = PC14;

LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);

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。

lcd.begin(16, 2);                 

Serial1.begin(9600);              

pinMode(PA10,INPUT);   

3.  接下来显示欢迎信息并在一段时间后擦除屏幕。

lcd.print("CIRCUIT DIGEST");       //Prints at LCD display

lcd.setCursor(0, 1);               //Set courser to second line

lcd.print("RFID WITH STM32");      //Prints at LCD display

delay(5000);                       //Delay for 5 Seconds

lcd.clear();                       //Clears LCD display

lcd.setCursor(0,0);                //Sets cursor at First Line

lcd.print("RFID TAG NO:");         //Prints at LCD display

lcd.setCursor(0,1);   

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。

{   

while(Serial1.available() && count < 12)         

{

RFID[count] = Serial1.read();                 

count++;

lcd.print(RFID[count]);                        

if (count==12)

{

lcd.print("             ");

count = 0;                        

lcd.setCursor(0, 1);               

}

}

}         

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。

编辑：hfy