RC522射频卡模块与IC卡完成充值消费查询的技术实现思路

　　本文分享自华为云社区《鍗庝负浜戣鍧沖浜戣绠楄鍧沖寮鍙戣呰鍧沖鎶鏈鍧鍗庝负浜》，作者：DS小龙哥。一、IC卡介绍
　　常用的IC卡一般是M1卡，也称为S50卡，购买RC522刷卡模块送的白卡，蓝色钥匙扣、公交卡、地铁卡都是S50卡。S50卡内部有16个分区，每分区有AB两组密码，总容量为8Kbit。
　　第0个扇区第0块用于存放厂商代码，意见固话，不可更改。
　　每个扇区的块0、块1、块2为数据块，可以用于存储数据。数据块可以进行读写操作。
　　每个扇区的块3为控制块，包括了密码A、存储控制、密码B。具体结构如下：
　　每个扇区的密码和控制位都是独立的，可以根据实际需求设定各自的密码及存取控制。存取控制为4个字节，共32位，扇区中的每个块（包括数据和控制块）存取条件是由密码和存取控制共同决定的，在存取控制中每个块都有一个相应的三个控制位。
　　重点总结：
　　（1）M1卡分为16个扇区，每个扇区由4块（0、1、2、3）组成。在实际操作时，将16个扇区分为64个块，按绝对地址编号为063进行访问，也就是程序里需要填块的位置时，范围是063。
　　（2）每个块的大小是16字节，每个扇区里有3个数据块，数据块可以存放自己的自定义数据。二、一卡通消费机实现原理2。1封装核心函数
　　（1）主要的硬件：单片机选择STM32，刷卡模块采用RC522。
　　（2）实现核心思路：为了方便存储数据，对数据进行管理，保证程序的通用性，将IC卡的所有信息都存放在IC卡上。包括：激活状态、卡所属人信息，金额等。
　　所以在程序里定义了一个结构体：pragmapack（1）这个结构体大小为16个字节，刚好存放到IC卡的一个块里面typedefstructCARDINFO｛u8stat；卡状态。66表示此卡已经激活其他值表示此卡未激活88表示此卡挂失，无法再进行消费u32money；金额。第一次激活卡，就将金额清0u8phone〔11〕；可以存放电话号码，ID，标识符之类的数据｝CARD；externu8ICCarduid〔4〕；
　　并封装了两个底层函数：接下来的所有对卡的操作只需要调用下面函数即可。读取卡号u8ICCarduid〔4〕；carduid：卡的id号外部5字节数组data：读出来的一个块，16字节数据addr：块号，从4开始数据存放的地址。每个扇区的0、1、2块是存放数据。3是存放密码。一般填：0、1、2、4、5、6、8、9、10数据一般格式：u8SJ〔16〕｛255，255，255，255，255，255，255，255，255，255，255，255，255，255，255，255｝；写入的金额；u8ICCardRead（CARDrdata）｛u8KEY〔6〕｛0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff｝；白卡的出厂密码u8status；1。寻卡statussearchcard（ICCarduid）；2。验证卡密码if（MIOKstatus）｛printCardNnmber（ICCarduid）；statusRC522PcdAuthState（PICCAUTHENT1A，3，KEY，ICCarduid）；验证卡片密码形参参数：验证方式，块地址，密码，卡序列号｝3。读出数据if（MIOKstatus）｛statusRC522PcdRead（1，（u8）rdata）；从第addr块读出数据值。｝returnstatus；｝功能：写数据到指定块参数：u8addr：数据存放的地址。每个扇区的0、1、2块是存放数据。3是存放密码。一般填：0、1、2、4、5、6、8、9、10数据一般格式：u8SJ〔16〕｛255，255，255，255，255，255，255，255，255，255，255，255，255，255，255，255｝；写入的金额；u8ICCardWrite（CARDwdata）｛u8KEY〔6〕｛0xff，0xff，0xff，0xff，0xff，0xff｝；白卡的出厂密码u8status；1。寻卡statussearchcard（ICCarduid）；2。验证卡密码if（MIOKstatus）｛statusRC522PcdAuthState（PICCAUTHENT1A，3，KEY，ICCarduid）；验证卡片密码形参参数：验证方式，块地址，密码，卡序列号｝3。写数据到卡if（MIOKstatus）｛statusRC522PcdWrite（1，（u8）wdata）；写数据到第addr块，data入的数据值。｝returnstatus；｝2。2编写案例接口
　　为了方便理解整体的设计思路，下面针对几个常见的操作编写了函数接口测试Demo。voidActivationCardInformation（void）；对卡激活将卡状态设置为66voidUnlockCardInformation（void）；对卡解锁去除挂失状态。将卡状态设置为66voidlockingCardInformation（void）；对卡挂失。将卡状态设置为88voidConsumptionCardInformation（void）；消费。消费就是减少金额。voidRechargeCardInformation（void）；对卡进行充值。充值就是累加金额voidQueryCardInformation（void）；查询卡的详细信息，通过串口打印
　　源代码如下：includeapp。h函数功能：查询卡的详细信息，通过串口打印voidQueryCardInformation（）｛CARDdata；if（ICCardRead（data）MIOK）｛判断卡是否已经激活if（data。stat66）｛printf（用户信息：sr，data。phone）；printf（余额：dr，data。money）；｝elseif（data。stat88）｛printf（此卡已挂失。请先解锁。r）；｝卡没有激活else｛printf（此卡没有激活。r）；｝复位释放选中的卡片RC522PcdReset（）；｝｝函数功能：对卡进行充值。充值就是累加金额voidRechargeCardInformation（）｛CARDdata；if（ICCardRead（data）MIOK）｛判断卡是否已经激活if（data。stat66）｛printf（用户信息：sr，data。phone）；printf（充值前的余额：dr，data。money）；累加金额data。money100；充值100块重新写入到卡里RC522PcdWrite（1，（u8）data）；写数据到第addr块，data入的数据值。；printf（充值后的余额：dr，data。money）；｝卡已经挂失elseif（data。stat88）｛printf（此卡已挂失。请先解锁后再充值。r）；｝卡没有激活else｛printf（此卡没有激活。请先激活后再充值。r）；｝复位释放选中的卡片RC522PcdReset（）；｝｝函数功能：消费。消费就是减少金额。voidConsumptionCardInformation（）｛CARDdata；if（ICCardRead（data）MIOK）｛判断卡是否已经激活if（data。stat66）｛printf（用户信息：sr，data。phone）；printf（消费前的余额：dr，data。money）；消费金额，假如：我要消费10元，先判断卡里有没有10元，没有就不能消费。printf（即将消费10元。。。r）；余额足够才能消费if（data。money10）｛data。money10；减去10块重新写入到卡里RC522PcdWrite（1，（u8）data）；写数据到第addr块，data入的数据值。；printf（消费后的余额：dr，data。money）；｝else｛printf（余额不足，消费失败。。。r）；｝｝卡已经挂失elseif（data。stat88）｛printf（此卡已挂失。请先解锁后再进行消费流程。r）；｝卡没有激活else｛printf（此卡没有激活。请先激活后再进行消费流程。r）；｝复位释放选中的卡片RC522PcdReset（）；｝｝函数功能：对卡挂失。将卡状态设置为88voidlockingCardInformation（）｛CARDdata；if（ICCardRead（data）MIOK）｛判断卡是否已经激活if（data。stat66）｛printf（用户信息：sr，data。phone）；设置挂失状态data。stat88；重新写入到卡里RC522PcdWrite（1，（u8）data）；写数据到第addr块，data入的数据值。；printf（此卡已成功挂失。r）；｝卡已经挂失elseif（data。stat88）｛printf（此卡已挂失。r）；｝卡没有激活else｛printf（此卡没有激活。请先激活。r）；｝复位释放选中的卡片RC522PcdReset（）；｝｝函数功能：对卡解锁去除挂失状态。将卡状态设置为66voidUnlockCardInformation（）｛CARDdata；if（ICCardRead（data）MIOK）｛判断卡是否已经激活if（data。stat66）｛printf（此卡已解锁。r）；｝卡已经挂失elseif（data。stat88）｛设置解锁状态data。stat66；重新写入到卡里RC522PcdWrite（1，（u8）data）；写数据到第addr块，data入的数据值。；printf（此卡已成功解锁。r）；｝卡没有激活else｛printf（此卡没有激活。请先激活。r）；｝复位释放选中的卡片RC522PcdReset（）；｝｝函数功能：对卡激活将卡状态设置为66激活卡也叫注册卡。可以写入一些用户信息到卡里。voidActivationCardInformation（）｛CARDdata；if（ICCardRead（data）MIOK）｛判断卡是否已经激活if（data。stat66）｛printf（此卡已激活，不需要重复激活。r）；｝卡已经挂失elseif（data。stat88）｛printf（此卡已激活，并挂失，锁定，请先解锁。。。r）；｝卡没有激活else｛设置解锁状态data。stat66；strncpy（（char）data。phone，473608901，sizeof（data。phone）1）；重新写入到卡里ICCardWrite（data）；3。写数据到卡RC522PcdWrite（1，（u8）data）；写数据到第addr块，data入的数据值。printf（此卡已成功激活。用户信息：sr，data。phone）；｝复位释放选中的卡片RC522PcdReset（）；｝｝2。3编写操作界面
　　为了方便测试功能，在LCD屏上绘制了几个矩形，触摸屏点击分别执行对应的功能。
　　includeapp。hRC522射频模块外部的接口：1SDAPB5片选脚2SCKPB4时钟线3MOSIPA12输出4MISOPA11输入5悬空6GNDGND7RSTPA8复位脚8VCCVCCintmain（）｛USARTxInit（USART1，72，115200）；LCDInit（）；LCDClear（BLACK）；XPT2046TouchInit（）；RC522Init（）；DisplayString（0，0，16，12345jkdbdfvdfvdfv7364837340hdxsmsks3743934ndvdfv，BLACK，WHITE）；POINTCOLOR0x00FF；设置画笔颜色LCDDrawLine（0，0，200，50）；画线颜色填充LCDFill（0，0，120，105，RED）；颜色填充LCDFill（120，0，239，105，RED）；颜色填充LCDFill（0，105，120，210，RED）；颜色填充LCDFill（120，105，239，210，RED）；颜色填充LCDFill（0，210，120，320，RED）；颜色填充LCDFill（120，210，239，320，RED）；DisplayString（0，0，16，Activation，BLACK，WHITE）；DisplayString（120，0，16，Query，BLACK，WHITE）；DisplayString（0，105，16，Recharge，BLACK，WHITE）；DisplayString（120，105，16，Consumption，BLACK，WHITE）；DisplayString（0，210，16，locking，BLACK，WHITE）；DisplayString（120，210，16，Unlock，BLACK，WHITE）；while（1）｛扫描触摸屏坐标if（XPT2046ReadXY（））｛printf（xd，ydr，xpt2046touch。x，xpt2046touch。y）；printf（x0d，y0dr，xpt2046touch。x0，xpt2046touch。y0）；对卡激活if（xpt2046touch。x0xpt2046touch。x120xpt2046touch。y0xpt2046touch。y105）｛printf（对卡激活Demor）；充值DemoActivationCardInformation（）；颜色填充LCDFill（0，0，120，105，WHITE）；DisplayString（0，0，16，Activation，BLACK，WHITE）；等待触摸屏松开while（XPT2046PEN0）｛｝颜色填充LCDFill（0，0，120，105，RED）；DisplayString（0，0，16，Activation，BLACK，WHITE）；｝查询Demoelseif（xpt2046touch。x120xpt2046touch。x240xpt2046touch。y0xpt2046touch。y105）｛printf（运行查询Demor）；查询DemoQueryCardInformation（）；颜色填充LCDFill（120，0，239，105，WHITE）；DisplayString（120，0，16，Query，BLACK，WHITE）；等待触摸屏松开while（XPT2046PEN0）｛｝颜色填充LCDFill（120，0，239，105，RED）；DisplayString（120，0，16，Query，BLACK，WHITE）；｝充值Demoelseif（xpt2046touch。x0xpt2046touch。x120xpt2046touch。y105xpt2046touch。y210）｛printf（运行充值Demor）；充值DemoRechargeCardInformation（）；颜色填充LCDFill（0，105，120，210，WHITE）；DisplayString（0，105，16，Recharge，BLACK，WHITE）；等待触摸屏松开while（XPT2046PEN0）｛｝颜色填充LCDFill（0，105，120，210，RED）；DisplayString（0，105，16，Recharge，BLACK，WHITE）；｝消费Demoelseif（xpt2046touch。x120xpt2046touch。x240xpt2046touch。y105xpt2046touch。y210）｛printf（运行消费Demor）；消费DemoConsumptionCardInformation（）；颜色填充LCDFill（120，105，239，210，WHITE）；DisplayString（120，105，16，Consumption，BLACK，WHITE）；等待触摸屏松开while（XPT2046PEN0）｛｝颜色填充LCDFill（120，105，239，210，RED）；DisplayString（120，105，16，Consumption，BLACK，WHITE）；等待触摸屏松开｝挂失Demoelseif（xpt2046touch。x0xpt2046touch。x120xpt2046touch。y210xpt2046touch。y320）｛printf（运行挂失Demor）；挂失DemolockingCardInformation（）；颜色填充LCDFill（0，210，120，320，WHITE）；DisplayString（0，210，16，locking，BLACK，WHITE）；等待触摸屏松开while（XPT2046PEN0）｛｝颜色填充LCDFill（0，210，120，320，RED）；DisplayString（0，210，16，locking，BLACK，WHITE）；｝解锁Demoelseif（xpt2046touch。x120xpt2046touch。x240xpt2046touch。y210xpt2046touch。y320）｛printf（运行解锁Demor）；解锁DemoUnlockCardInformation（）；颜色填充LCDFill（120，210，239，320，WHITE）；DisplayString（120，210，16，Unlock，BLACK，WHITE）；等待触摸屏松开while（XPT2046PEN0）｛｝颜色填充LCDFill（120，210，239，320，RED）；DisplayString（120，210，16，Unlock，BLACK，WHITE）；｝｝delayms（10）；｝｝2。4运行效果
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