零知开源分享-使用PN532串口NFC模块读写NFC卡片

零知实验室-roc

一、串口命令操作

1、数据帧结构

使用串口命令操作时候，需要按照下面的帧格式进行数据传输，这是通信的基础。

下面详细解释一下：

• PREAMBLE：这就是所谓的帧头，也称为前导码，一般是00。
  
  

• START CODE：开始码 2个字节，分别是 00和FF 。
  
  

• LEN：这是数据长度，一个TFI和n个PD。
  
  

• LCS：这是LEN的补码，也就是（LEN取反+1）。
  
  

• TFI：表示数据流向 ，D4 表示 数据发向PN532，D5 表示 PN532数据发出。
  
  

• DATA：这才是我们想要发的数据，DATA的第一个字节PD0为控制字符，其余为普通数据。该包长度为 LEN-1。
• DCS：其实就是把这些十六进制数加起来，后两位取补码即可。即(TFI + PD0 + PD1 + … + PDn)累加和，取后两位的补码。
  
  

• POSTAMBLE：帧尾 一般为 00。
• 2、读写示例分析
• 使用的是pn532为主控芯片的NFC串口模块，来读写M1卡，注意所有数字为16进制形式。用usb转串口模块将pn532与电脑连接，串口助手发送选择hex。
• 波特率默认：115200 ，数据位：8 ，校验位：无，  停止位：1 ，流控：无。
• 硬件连接正常后开始操作，详细步骤分析：
  
• （1）唤醒PN532：
• [mw_shl_code=arduino,true]PC->PN532: 55 55 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 ff 03 fd d4 14 01 17 00
  PN532->PC: 00 00 FF 00 FF 00 00 00 FF 02 FE D5 15 16 00[/mw_shl_code]
• 其中第一条不符合普通的发送格式，比较特殊。如果没有正常返回，检查硬件连接和波特率。
• （2）获取卡UID，也就是卡的唯一ID号，全球就这一个（理论上）：
• [mw_shl_code=arduino,true]PC->PN532: 00 00 FF 04 FC D4 4A 02 00 E0 00[/mw_shl_code]
•    04 //代表有四个数据分别是 D4 4A 02 00；
     FC //这是04的补码 ；
     4a //命令；
     02 //卡数量，0--2；
     00 //波特率 106K；
     E0 //校验位  D4+4A+02+00=0x0120  取后两位20的补码为E0。
• [mw_shl_code=arduino,true]PN532->PC:  00 00 FF 00 FF 00
                     00 00 FF 0C F4 D5 4B 01 01 00 04 08 04 A1 9F F5 5E 3B 00
  [/mw_shl_code]
• 00 00 FF 00 FF 00  //ACK；
  00 00 FF 0C F4 D5 //PN532 到 MCU；
  4B //响应命令；
  01 //目标卡1；
  01 //目标卡数量，最大为0x02,最小为0；
  00 04 //atq；
  08    //卡容量 08=1K；
  04    //4个字节UID；
  02 F5 13 BE //UID；
  06 00 //DCS+POST；
• 到这一步，可以发送完命令在再刷卡，也可以把卡一直放上。
• （3）密钥验证
• 注意验证完秘钥，卡不能离开，需要一直放在上面，才能顺利的完成下面读写操作，还有注意替换步骤（2）的UID，最后需要根据自己的UID计算校验位即倒数第二位。
• [mw_shl_code=arduino,true]PC->PN532:  00 00 fF 0F F1 D4 40 01 60 07 FF FF FF FF FF FFA1 9F F5 5E C2 00[/mw_shl_code]
• 40 //命令；
  01 //卡1；
  60 //密钥验证命令；
  07 //块号；
  ff ff ff ff ff ff //密钥；
  A1 9F F5 5E //UID 替换为步骤2得到的UID ；
  C2 //检验位，根据替换的UID计算，计算方法跟步骤2一样。
• [mw_shl_code=arduino,true]PN532->PC: 00 00 FF 00 FF 00
                    00 00 FF 03 FD D5 41 00 EA 00[/mw_shl_code]
• 41 00 //正确状态。
  
• （4）读卡
  [mw_shl_code=arduino,true]PC->PN532: 00 00 ff 05 fb D4 40 01 30 07 B4 00 //读第7块
  PC->PN532: 00 00 ff 05 fb D4 40 01 30 06 B5 00 //读第6块
  PC->PN532: 00 00 ff 05 fb D4 40 01 30 08 B3 00 //读第8块[/mw_shl_code]
• M1卡有16个扇区，每个扇区4个块。
• 40 //命令；01 //卡1；30 //读卡命令；07 //快号。
• [mw_shl_code=arduino,true]PN532->PC: 00 00 FF 00 FF 00 //ACK
                    00 00 FF 13 ED D5 41 00 00 00 00 00 00 00 FF 07 80 69 FF FF FF FF FF FF 01 00  //7块
  PN532->PC: 00 00 FF 00 FF 00 //ACK
                    00 00 FF 13 ED D5 41 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 EA 00 //6块
  [/mw_shl_code]
• 41 00 //正确，错误会返回: 00 00 FF 00 FF 00
                                              00 00 FF 03 FD D5 41 13 D7 00  ；
  41 03 //错误。
• （5）写卡
• [mw_shl_code=arduino,true]PC->PN532: 00 00 ff 15 EB D4 40 01 A0 06 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F CD 00
  [/mw_shl_code]
• 40 //命令； 01 //卡1； A0 //写卡命令； 06 //块号；
  00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F  //16字节数据；
  CD//校验和，如果更改其他的数需重新计算。
• [mw_shl_code=arduino,true]PN532->PC: 00 00 00 FF 00 FF 00
                    00 00 FF 03 FD D5 41 00 EA 00
  [/mw_shl_code]
• 41 00 //正确。
• 二、使用上位机方式进行操作
• 下面使用上位机软件进行读写测试：我们使用一个USB转串口模块连接到PN532模块。
• PN532 模块：
• 
• 接线如下：
• 
• 我们使用模块的串口接口，因此在上面的配置模式中我们选的是HSU这个，即1、2两个开关都在左边（基于上图）。
• 线路连接好后，我们打开上位机软件，如下图：
• 
• 如果我们线路连接没有问题，接口选择也正确，就会显示“发现NFC设备”标识，如果没有连接好，则会出现“未发现NFC设备”。
• 上一步成功后，我们就可以使用PN532来进行读写NFC卡片了。
• 我们把门禁卡放在PN532模块上方，如下图所示：
• 
• 然后点击上位机中的【读取卡：读取卡片内容】，就可以读取到卡片的内容了：
  
• 
• 更多详细资料可到零知实验室官网免费获取。
  
  

insightx

arduino 有驱动支持么?