带RFID的ESP32访问控制

步骤1：操作

RFID系统基本上由带有解码器的收发器，天线和应答器组成。以及它如何运作？这些卡中有一个卷轴。当您从阅读器接近它们时，它们会通过连接到阅读器的天线发出无线电信号。带电标签（即卡）对存储在其内存中的信息进行调制，然后将该数据发送到读取器。然后，该卡进入读取区域并从读取器接收电源以执行操作。 RFID阅读器接收标签发送的信息，将数据解码并将其发送到服务器应用程序。

步骤2：内存

《如前所述，这种芯片内部有1k的内存。并且，EEPROM存储器的组织方式如下：4个块的16个扇区。每个块包含16个字节。请记住，在源代码中，您仅引用块号。

步骤3：电路

在此图中，带有RFID芯片的钥匙扣，除了组装件，我们还有传统的卡。以及该电路如何工作？嗯，在互联网上，您会发现RFID-RC522模块非常适合Arduino使用，但问题是该Arduino（无论是Mega，Nano），无论型号如何，都无法通信，例如WiFi网络，以太网，彼此之间。所以我们在这里使用ESP32。它已经具有蓝牙，RF，即易于通信。那么我在这里指出，几乎所有与Arduino兼容的东西都可以在ESP32上使用。

返回电路，当在对卡或芯片进行分析时，绿色LED亮起时，这意味着标识已完成，访问被释放。红色LED点亮时，表明数据尚未通过验证。

步骤4：WiFi NodeMCU-32S ESP-WROOM-32

步骤5：RFID-RC522

在这里，我们获得了卡和钥匙圈以及RFID天线的图像。一个重要的细节是它的接口是SPI。

第6步：组装

在我们的组装中，我们的ESP32由USB，并以Arduino IDE的串行连接，有两个LED指示读取是否成功，还有RFID读取器RC522。我们有带芯片和卡的钥匙圈。

将钥匙圈放在播放器上会显示0表示读取数据，1表示记录数据。我们以一个示例为例，该示例显示读取芯片或卡后，如果绿色指示灯点亮，则读取器会识别出该数字。如果指示灯为红色，则表示发生了某种类型的错误，并且未执行身份验证。

在示例中，我仍然展示了如何将数据写入标签，下面将对此进行说明。

第7步：库

添加以下库“ MFRC522”。

只需访问“草图” 》》包括库》》管理库。..”

步骤8：源代码

我们的程序将按以下方式工作：启动后，程序将等待卡或标签被识别。之后，将出现一个菜单，供用户在阅读或记录内容之间进行选择。然后将执行该操作。

步骤9：设置

在这一部分中，我们处理库的包含并定义缓冲区和块数据大小。我们创建对象并初始化引脚，以及串行，SPI通信，LED和天线服务。我已经开始在串行监视器上包含消息了。

#include //library responsible for communicating with the module RFID-RC522

#include //library responsible for communicating of SPI bus

#define SS_PIN 21

#define RST_PIN 22

#define SIZE_BUFFER 18

#define MAX_SIZE_BLOCK 16

#define greenPin 12

#define redPin 32

//used in authentication

MFRC522：：MIFARE_Key key;

//authentication return status code

MFRC522：：StatusCode status;

// Defined pins to module RC522

MFRC522 mfrc522（SS_PIN， RST_PIN）;

void setup（）

{

Serial.begin（9600）;

SPI.begin（）; // Init SPI bus

pinMode（greenPin， OUTPUT）;

pinMode（redPin， OUTPUT）;

// Init MFRC522

mfrc522.PCD_Init（）;

Serial.println（“Approach your reader card.。.”）;

Serial.println（）;

步骤10：循环

在循环中，我们等待卡方法并选择相同的方法。在菜单中，我们提供了读取或写入数据的选项。当设备应从活动状态变为停止状态时，我们对此部分进行了指示。我们必须使用这种方法来启用新的读数。

void loop（）

{

// Aguarda a aproximacao do cartao

//waiting the card approach

if （ ！ mfrc522.PICC_IsNewCardPresent（））

{

return;

}

// Select a card

if （ ！ mfrc522.PICC_ReadCardSerial（））

{

return;

}

// Dump debug info about the card; PICC_HaltA（） is automatically called

// mfrc522.PICC_DumpToSerial（&（mfrc522.uid））;

//call menu function and retrieve the desired option

int op = menu（）;

if（op == 0）

readingData（）;

else if（op == 1）

writingData（）;

else {

Serial.println（F（“Incorrect Option！”））;

return;

}

//instructs the PICC when in the ACTIVE state to go to a “STOP” state

mfrc522.PICC_HaltA（）;

// “stop” the encryption of the PCD， it must be called after communication with authentication， otherwise new communications can not be initiated

mfrc522.PCD_StopCrypto1（）;

}

步骤11：阅读

在这一部分中，我们将阅读卡/标签的数据。我们必须准备所有键，处理缓冲区的大小，并对要操作的块进行身份验证。最后，我们设置读取数据的打印方式。

//reads data from card/tag

void readingData（）

{

//prints the technical details of the card/tag

mfrc522.PICC_DumpDetailsToSerial（&（mfrc522.uid））;

//prepare the key - all keys are set to FFFFFFFFFFFFh

for （byte i = 0; i 《 6; i++） key.keyByte［i］ = 0xFF;

//buffer for read data

byte buffer［SIZE_BUFFER］ = {0};

//the block to operate

byte block = 1;

byte size = SIZE_BUFFER;

//authenticates the block to operate

status = mfrc522.PCD_Authenticate（MFRC522：：PICC_CMD_MF_AUTH_KEY_A， block， &key， &（mfrc522.uid））; //line 834 of MFRC522.cpp file

if （status ！= MFRC522：：STATUS_OK） {

Serial.print（F（“Authentication failed： ”））;

Serial.println（mfrc522.GetStatusCodeName（status））;

digitalWrite（redPin， HIGH）;

delay（1000）;

digitalWrite（redPin， LOW）;

return;

}

//read data from block

status = mfrc522.MIFARE_Read（block， buffer， &size）;

if （status ！= MFRC522：：STATUS_OK） {

Serial.print（F（“Reading failed： ”））;

Serial.println（mfrc522.GetStatusCodeName（status））;

digitalWrite（redPin， HIGH）;

delay（1000）;

digitalWrite（redPin， LOW）;

return;

}

else{

digitalWrite（greenPin， HIGH）;

delay（1000）;

digitalWrite（greenPin， LOW）;

}

Serial.print（F（“ Data from block ［”））;

Serial.print（block）;Serial.print（F（“］： ”））;

//prints read data

for （uint8_t i = 0; i 《 MAX_SIZE_BLOCK; i++）

{

Serial.write（buffer［i］）;

}

Serial.println（“ ”）;

}

步骤12：记录

要将数据写入卡/标签，我们必须遵循一些步骤。从选择记录选项的那一刻起，我们有30秒的时间通过串行进行数据输入。用“＃”字符输入要写入的数据并准备密钥。您将需要清除缓冲区并写入块1，因为在块0中，我们已经保存了卡号，该卡号已经在工厂中了。因此，我们不会触摸块0。

我们处理数据的大小，并插入一个用于身份验证的命令并启用安全通信。如果未认证的数据，我们还会将错误消息与读数的一部分相等，以进行显示。我们将数据记录在适当的块中。

//prints thecnical details from of the card/tag

mfrc522.PICC_DumpDetailsToSerial（&（mfrc522.uid））;

// waits 30 seconds dor data entry via Serial

Serial.setTimeout（30000L） ;

Serial.println（F（“Enter the data to be written with the ‘#’ character at the end ［maximum of 16 characters］：”））;

//prepare the key - all keys are set to FFFFFFFFFFFFh

for （byte i = 0; i 《 6; i++） key.keyByte［i］ = 0xFF;

//buffer para armazenamento dos dados que iremos gravar

//buffer for storing data to write

byte buffer［MAX_SIZE_BLOCK］ = “”;

byte block; //the block to operate

byte dataSize; //size of data （bytes）

//recover on buffer the data from Serial

//all characters before chacactere ‘#’

dataSize = Serial.readBytesUntil（‘#’， （char*）buffer， MAX_SIZE_BLOCK）;

//void positions that are left in the buffer will be filled with whitespace

for（byte i=dataSize; i 《 MAX_SIZE_BLOCK; i++）

{

buffer［i］ = ‘ ’;

}

block = 1; //the block to operate

String str = （char*）buffer; //transforms the buffer data in String

Serial.println（str）;

//authenticates the block to operate

//Authenticate is a command to hability a secure communication

status = mfrc522.PCD_Authenticate（MFRC522：：PICC_CMD_MF_AUTH_KEY_A，

block， &key， &（mfrc522.uid））;

if （status ！= MFRC522：：STATUS_OK） {

Serial.print（F（“PCD_Authenticate（） failed： ”））;

Serial.println（mfrc522.GetStatusCodeName（status））;

digitalWrite（redPin， HIGH）;

delay（1000）;

digitalWrite（redPin， LOW）;

return;

}

//else Serial.println（F（“PCD_Authenticate（） success： ”））;

//Writes in the block

status = mfrc522.MIFARE_Write（block， buffer， MAX_SIZE_BLOCK）;

if （status ！= MFRC522：：STATUS_OK） {

Serial.print（F（“MIFARE_Write（） failed： ”））;

Serial.println（mfrc522.GetStatusCodeName（status））;

digitalWrite（redPin， HIGH）;

delay（1000）;

digitalWrite（redPin， LOW）;

return;

}

else{

Serial.println（F（“MIFARE_Write（） success： ”））;

digitalWrite（greenPin， HIGH）;

delay（1000）;

digitalWrite（greenPin， LOW）;

}

}

步骤13：菜单

在这里编写菜单。监视器显示所有选项，并等待发送数据。选择一个选项后，它将从读取的值中删除48，该值在Ascii表中为0。该表是旧的，不在PC上使用，但是在Arduino和微控制器上，您将不得不处理它。如果您不知道，请在互联网上搜索一下它是什么。

//menu to operation choice

int menu（）

{

Serial.println（F（“ Choose an option：”））;

Serial.println（F（“0 - Reading data”））;

Serial.println（F（“1 - Writing data ”））;

//waits while the user does not start data

while（！Serial.available（））{};

//retrieves the chosen option

int op = （int）Serial.read（）;

//remove all characters after option （as per example）

while（Serial.available（）） {

if（Serial.read（） == ‘ ’） break;

Serial.read（）;

}

return （op-48）;//subtract 48 from read value， 48 is the zero from ascii table

}
责任编辑：wv