物联网之射频识别RFID MFRC522 读写卡芯片使用

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1． RFID综述

RFID目前在物联网有广泛的应用前景，通过射频识别在标签和读卡器之间交换数据，可单向读写数据，RFID的频段有低频（125KHz到135KHz），高频（13.56MHz）和超高频（860MHz到960MHz之间，读卡器和标签可以是一对多。而NFC作为近距离无线通信技术，仅限于13.56MHz的频段，可以双向数据通信，读卡器和标签只能一对一读写数据。RFID系统由三部分组成，分别是电子标签、读卡器和天线。电子标签是带有物体标识信息的数据载体；读卡器用来读取标签卷标标识信息，可对标签进行读写操作；天线属于硬件，用来传递射频信号。

常见的高频读卡芯片有RC500/522/530/663、FM17520/550等。RC522读写卡芯片符合ISO-14443A 通信协议，14443A协议支持Mifare S50、S70、UltraLight、Mifare Pro、FM11RF08等兼容卡片，可以自动寻卡，默认情况下为自动寻卡方式。但是读14443B卡时，比如身份证，将天线匹配到13.56M左右的工作频率,需要调整ASK编码调制深度，才能较好读取数据。RC522读写器识别距离可达到5cm,取决于天线的长度和调谐。一般来说读卡器发射功率、天线增益值及标签天线尺寸越大，读卡识别距离越远。

二、相关参数

RC522芯片参数:

RC522是非接触式读写卡芯片，最大通信速率13.56MHz，收发缓冲大小为64字节。支持Classic 加密算法。支持UART（Speed_max=1228.8kbit/s）、SPI(Speed_max=10Mbit/s)、IIC(快速:400Kbit/s,高速:3400Kbit/s)三种通信接口。

三、读卡

MFRC522使用IIC总线接口时工作在从机模式，不产生时钟，比较方便。配置IIC接口可参考RC522的时序要求，通过SDA数据线、SCL时钟线，两线最好接上拉电阻，无数据通信，则为高电平。根据数据手册，在标准模式（Standard mode）下IIC总线的传输速率为100kbit/s、快速模式(Fast mode)下为400kbit/s、高速模式(High-speed mode)下达到3.4Mbit/s。对卡的读写操作过程分为四步：寻卡、防冲撞、选定卡、验证、读/写卡，发送与接收卡数据暂存于64字节的FIFO缓存中。读取M1卡，比如S50卡，每个容量为1K的EEPROM，分为16个扇区，共64块，每个扇区4块，每块16个字节,以块为存取单位，每个扇区可单独加密，卡片ID为4字节唯一序列号。