Arduino提高篇20—S50卡数据读写

RC522模块不但可以读取标签中的数据，还能将数据写入标签中，本篇介绍S50卡的写卡操作。

1. S50卡介绍

S50非接触式IC卡的容量为1K字节EEPROM，又称M1卡。内部EEPROM又分为16个扇区，每个扇区分4个块，以块为存取单位，每个块由16个字节组成。

1. M1卡主要指标：

每个扇区有独立的一组密码和访问控制。
每张卡有唯一32位序列号。
无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路。
数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次
工作频率：13.56MHZ
通信速率：106 KBPS
工作温度：-20℃~50℃(湿度为90%)

2. M1卡存储结构

存储结构如下图，16个扇区，每个扇区4个块，可将16个扇区的64个块按绝对地址编号0-63。

其中第0扇区的块0，用于存放厂商代码，一般前四字节为UID，已经固化，一般不可更改。

每个扇区的块0、块1、块2为数据块，可用于存储数据，块3为控制块，包括了密码A，存取控制，密码B。

3. 读写流程

每个扇区的密码和存取控制都是独立的，可根据实际需要设定各自的密码及存取控制。出厂默认的密码6个字节都为0xFF。

扇区中每个块的存取条件是由密码和存取控制共同决定的，每个块有相应的三个控制位，按照一定规则进行约束，具体可以参照M1卡数据手册。

本篇演示向扇区1的块0，绝对地址为块4中写入数据。主要流程为：模块进行卡扫描读取卡片信息，通过密码进行身份认证，然后读取写入前的块数据，然后再次进行身份认证并写入自定义数据，然后再次身份认证读取写入后的块数据来检测是否写入成功。

2. 实验材料

Uno R3开发板
配套USB数据线
面包板及配套连接线
RFID-RC522模块及配套S50白卡和异形卡

3. 实验步骤

1. 根据原理图搭建电路图。

RC522模块的3.3V、GND分别对应连接开发板的3.3V、GND，模块的MOSI、MISO、SCK分别连接开发板的SPI接口11、12、13，模块的SDA、RST分别连接开发板数字管脚10、9。

实验原理图如下图所示：

实物连接图如下图所示：

2. 新建sketch，拷贝如下代码替换自动生成的代码并进行保存。

#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>#define RST_PIN         9
#define SS_PIN          10MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN);
MFRC522::MIFARE_Key key;void setup() {Serial.begin(9600);while (!Serial);    // 等待串口打开SPI.begin();mfrc522.PCD_Init();// 出厂默认使用FF FF FF FF FF FF作为密码A和Bfor (byte i = 0; i < 6; i++) {key.keyByte[i] = 0xFF;}Serial.println(F("开始扫描卡进行读写..."));Serial.print(F("使用密码:"));dump_byte_array(key.keyByte, MFRC522::MF_KEY_SIZE);Serial.println();Serial.println(F("数据将被写入到#1扇区"));
}void loop() {//寻找新卡if ( ! mfrc522.PICC_IsNewCardPresent())return;//验证UID是否可读if ( ! mfrc522.PICC_ReadCardSerial())return;//显示卡信息Serial.print(F("卡 UID:"));dump_byte_array(mfrc522.uid.uidByte, mfrc522.uid.size);Serial.println();Serial.print(F("卡类型: "));MFRC522::PICC_Type piccType = mfrc522.PICC_GetType(mfrc522.uid.sak);Serial.println(mfrc522.PICC_GetTypeName(piccType));// 检查是否MIFARE卡类型if (    piccType != MFRC522::PICC_TYPE_MIFARE_MINI&&  piccType != MFRC522::PICC_TYPE_MIFARE_1K&&  piccType != MFRC522::PICC_TYPE_MIFARE_4K) {Serial.println(F("不支持读取此卡类型"));return;}// 操作扇区1// 扇区1包括:块4~块7byte sector         = 1;byte blockAddr      = 4;byte dataBlock[]    = {0x01, 0x02, 0x03, 0x04,0x05, 0x06, 0x07, 0x08,0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C,0x0D, 0x0E, 0x0F, 0x10};//要写入的数据byte trailerBlock   = 7;MFRC522::StatusCode status;byte buffer[18];byte size = sizeof(buffer);// 使用密码A进行身份认证Serial.println(F("使用密码A进行身份认证..."));status = (MFRC522::StatusCode) mfrc522.PCD_Authenticate(MFRC522::PICC_CMD_MF_AUTH_KEY_A, trailerBlock, &key, &(mfrc522.uid));if (status != MFRC522::STATUS_OK) {Serial.print(F("身份认证失败 "));Serial.println(mfrc522.GetStatusCodeName(status));return;}// 显示当前扇区数据Serial.println(F("当前扇区数据:"));mfrc522.PICC_DumpMifareClassicSectorToSerial(&(mfrc522.uid), &key, sector);Serial.println();// 读取写入前块数据Serial.print(F("读取写入前块")); Serial.print(blockAddr);Serial.println(F("数据..."));status = (MFRC522::StatusCode) mfrc522.MIFARE_Read(blockAddr, buffer, &size);if (status != MFRC522::STATUS_OK) {Serial.print(F("读取失败 "));Serial.println(mfrc522.GetStatusCodeName(status));}Serial.print(F("块")); Serial.print(blockAddr); Serial.println(F("数据:"));dump_byte_array(buffer, 16); Serial.println();Serial.println();// 使用密码B进行身份认证Serial.println(F("使用密码B进行身份认证..."));status = (MFRC522::StatusCode) mfrc522.PCD_Authenticate(MFRC522::PICC_CMD_MF_AUTH_KEY_B, trailerBlock, &key, &(mfrc522.uid));if (status != MFRC522::STATUS_OK) {Serial.print(F("身份认证失败 "));Serial.println(mfrc522.GetStatusCodeName(status));return;}//写入数据Serial.print(F("写数据到块")); Serial.print(blockAddr);Serial.println(F("..."));dump_byte_array(dataBlock, 16); Serial.println();status = (MFRC522::StatusCode) mfrc522.MIFARE_Write(blockAddr, dataBlock, 16);if (status != MFRC522::STATUS_OK) {Serial.print(F("写入失败 "));Serial.println(mfrc522.GetStatusCodeName(status));}Serial.println();//读取写入后块数据Serial.print(F("读取写入后块")); Serial.print(blockAddr);Serial.println(F("数据..."));status = (MFRC522::StatusCode) mfrc522.MIFARE_Read(blockAddr, buffer, &size);if (status != MFRC522::STATUS_OK) {Serial.print(F("读取失败 "));Serial.println(mfrc522.GetStatusCodeName(status));}Serial.print(F("块")); Serial.print(blockAddr); Serial.println(F("块:"));dump_byte_array(buffer, 16); Serial.println();// 显示当前扇区数据Serial.println(F("当前扇区数据:"));mfrc522.PICC_DumpMifareClassicSectorToSerial(&(mfrc522.uid), &key, sector);Serial.println();//使放置在读卡区的IC卡进入休眠状态，不再重复读卡mfrc522.PICC_HaltA();// 停止读卡模块编码mfrc522.PCD_StopCrypto1();
}// 十六进制输出
void dump_byte_array(byte *buffer, byte bufferSize) {for (byte i = 0; i < bufferSize; i++) {Serial.print(buffer[i] < 0x10 ? " 0" : " ");Serial.print(buffer[i], HEX);}
}

3. 连接开发板，设置好对应端口号和开发板类型，进行程序下载。

4. 实验现象

打开串口监视器，波特率设置成与程序中相一致的9600。将卡靠近模块，根据打印信息可看到数据被写入到指定块中。

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