基于PN532 NFC近场通讯模块的读卡器

NFC（近场通信）在两个小环形天线之间使用磁感应，常用于各种智能卡的读写。项目采用Arduino Uno开发板读取PN532 NFC模块卡，显示器采用0.96″I2C  OLED小屏幕。

使用的物料清单如下：
Arduino Nano开发板
Adafruit PN532 RFID/NFC模块
SSD1306 0.96″OLED显示器
跳线
面包板
Arduino IDE（集成开发环境）

Adafruit PN532 NFC近场通讯模块兼容Arduino设备，运用UART串口进行通讯。可用USB to UART转换器，通过电脑进行测试。用户也可根据自己需要，利用管脚改变数据传输方式，如IIC、SPI等。

该PN532 NFC近场通讯模块基于NXP PN532芯片，包含80C51微控制器内核，集成了13.56MHz下的各种主动/被动式非接触通信方法和协议，支持6种不同的工作模式：
读写器模式，支持ISO/IEC 14443A / MIFARE机制
读写器模式，支持 FeliCa机制
读写器模式，支持ISO/IEC 14443B机制
卡操作模式，支持ISO 14443A / MIFARE机制
卡操作模式，FeliCa机制
ISO/IEC18092，ECM340点对点

首先，我们按照电路图将PN532模块和OLED显示器连接到Arduino开发板：
GND (Ground) <-> GND
VCC (Power supply) <-> 5V
SDA (Data) <-> A4
SCL (Clock) <-> A5

 

为读卡器更先进，我们采用Adafruit PN532 library，这个数据库兼容Arduino UNO/Nano板，支持I2C or SPI通信模式。下载Adafruit PN532库、Adafruit GFX库和SSD1306 OLED库，将如下代码上传到Arduino Nano开发板：

#include
#include
#include
#include
#include

#define PN532_IRQ   (2)
#define PN532_RESET (3)  // Not connected by default on the NFC Shield

#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels
#define SCREEN_HEIGHT 64 // OLED display height, in pixels
#define OLED_RESET     4 // Reset pin # (or -1 if sharing Arduino reset pin)
#define SCREEN_ADDRESS 0x3C ///< See datasheet for Address; 0x3D for 128x64, 0x3C for 128x32;

Adafruit_PN532 nfc(PN532_IRQ, PN532_RESET);

Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

void setup(void) 
{
 Serial.begin(115200);
 while (!Serial) delay(10); // for Leonardo/Micro/Zero
 Serial.println("Hello!");

 nfc.begin();

 if (!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS))
 {
   Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));
   for (;;); // Don't proceed, loop forever
 }

 uint32_t versiondata = nfc.getFirmwareVersion();
 if (! versiondata) 
 {
   Serial.print("Didn't find PN53x board");
   while (1); // halt
 }
 
 // Got ok data, print it out!
 Serial.print("Found chip PN5"); 
 Serial.println((versiondata>>24) & 0xFF, HEX); 
 Serial.print("Firmware ver. "); 
 Serial.print((versiondata>>16) & 0xFF, DEC); 
 Serial.print('.'); Serial.println((versiondata>>8) & 0xFF, DEC);

 display.clearDisplay();
 display.setCursor(0, 0); //oled display
 display.setTextSize(1);
 display.setTextColor(WHITE);
 display.print("Found chip PN5");
 display.print((versiondata >> 24) & 0xFF, HEX);

 display.setCursor(0, 20); //oled display
 display.setTextSize(1);
 display.setTextColor(WHITE);
 display.print("Firmware ver. ");
 display.print((versiondata >> 16) & 0xFF, DEC);
 display.print(".");
 display.print((versiondata >> 8) & 0xFF, DEC);
 
 nfc.setPassiveActivationRetries(0xFF);
 
 // configure board to read RFID tags
 nfc.SAMConfig();
 
 Serial.println("Waiting for an ISO14443A card");

 display.setCursor(0, 40); //oled display
 display.setTextSize(1);
 display.setTextColor(WHITE);
 display.print("Waiting for NFC Card");
 display.display();

}

void loop(void) 
{
 boolean success;
 uint8_t uid[] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };  // Buffer to store the returned UID
 uint8_t uidLength;        // Length of the UID (4 or 7 bytes depending on ISO14443A card type)
 

 success = nfc.readPassiveTargetID(PN532_MIFARE_ISO14443A, &uid[0], &uidLength);
 
 if (success) {
   Serial.println("Found a card!");
   Serial.print("UID Length: ");
   Serial.print(uidLength, DEC);
   Serial.println(" bytes");
   Serial.print("UID Value: ");

    display.clearDisplay();
   display.setCursor(10, 0); //oled display
   display.setTextSize(1);
   display.setTextColor(WHITE);
   display.print("UID Length:");
   display.print(uidLength, DEC);
   display.print(" bytes");

   display.setCursor(35, 20); //oled display
   display.setTextSize(1);
   display.setTextColor(WHITE);
   display.println("UID Value: ");
   display.setCursor(5, 35); //oled display

   
   for (uint8_t i=0; i < uidLength; i++) 
   {
   
     Serial.print(" 0x");
     Serial.print(uid[i], HEX); 
      display.print(" 0x");
     display.print(uid[i], HEX);
     display.display();
   }
   Serial.println("");
 // Wait 1 second before continuing
 delay(1000);
 }
 else
 {
   // PN532 probably timed out waiting for a card
   Serial.println("Timed out waiting for a card");
 }
}

上传成功后就可以开始测试了。OLED显示器将显示固件版本1.6，并询问是否扫描卡片。

 

 

将银行卡、旅行卡、公交卡等NFC卡靠近PN532 NFC模块板，PN532将读取字节长度和UID值，并显示在OLED屏幕上。

 

 

字节长度有时是４位，有时是７位，这取决于卡的发卡机构的设定。如果不喜欢这个OLED显示器，也可以改用串口监视工具Serial Monitor来显示UID值和字节长度。
　　审核编辑：汤梓红