Подключение RFID модуля EM-18 к STM32F103C8 (Blue Pill)


Радиочастотная идентификация (Radio Frequency Identification, RFID) находит широкое применение в современном мире в супермаркетах, системах безопасности, системах контроля доступа, системах сбора данных и т.д. В данной статье мы рассмотрим подключение модуля чтения RFID меток EM-18 к плате STM32F103C8, известной также под названием STM32 Blue Pill ("синяя таблетка").

Внешний вид подключения RFID модуля EM-18 к плате STM32F103C8 (Blue Pill)

Ранее на нашем сайте мы рассматривали подключения модуля EM-18 к следующим микроконтроллерам (платам):

Также на нашем сайте вы можете посмотреть все проекты с использованием радиочастотной идентификации.

Необходимые компоненты

  1. Плата разработки STM32F103C8 (STM32 Blue Pill) (купить на AliExpress).
  2. Модуль чтения RFID меток EM-18 (купить на AliExpress).
  3. RFID метки (карты).
  4. ЖК дисплей 16x2 (купить на AliExpress).
  5. Макетная плата.
  6. Соединительные провода.

RFID метки (карты)

RFID метки (карты) содержат внутри себя микрочип и рамочную антенну, благодаря чему они могут взаимодействовать с модулями чтения этих меток. В настоящее время выпускаются RFID метки различных форм и размеров и использующие различные диапазоны частот. В данном проекте мы будем использовать пассивные RFID метки (карты), работающие на частоте 125 кГц и содержащие уникальный идентификатор (ID).

Внешний вид RFID меток (карт)

Вы можете увидеть микрочип и антенну внутри такой метки если поместите ее под источник яркого света как показано на следующем рисунке.

Внешний вид RFID меток (карт) под источником яркого света

Существует два основных вида RFID меток: пассивные и активные.

Пассивные RFID метки получают питание от магнитного поля, создаваемого модулем чтения подобных меток (например, EM-18).

Активные RFID метки используют отдельный источник питания и могут содержать до 1 Мбайта встроенной памяти.

Модуль чтения RFID меток EM-18

Каждая RFID метка (карта) содержит уникальный идентификатор (ID), этот идентификатор может быть считан с помощью модуль чтения RFID меток. Модуль EM-18 работает на частоте 125 кГц и содержит встроенную антенну. Диапазон его действия составляет 8-12 см. Запитывается он от напряжения 5V. Модуль EM-18 содержит последовательный порт, работающий со следующими параметрами: скорость – 9600 бод, 8 бит данных, 1 стоповый бит.

Внешний вид модуля чтения RFID меток EM-18

Выходные данные модуля EM-18 представлены 12-значным форматом ASCII. Первые 10 цифр – это номер карты (метки), а последние 2 цифры – результат операции XOR (исключающее "или") от номера карты, они используются для проверки ошибок.

К примеру, модуль чтения считал число 0200107D0D62 с карты. В этом случае:
02 – преамбула,
00107D0D = 1080589 в десятичном формате.
62 – результат операции XOR (02 XOR 00 XOR 10 XOR 7D XOR 0D).
Следовательно, номер карты – 0001080589.

Распиновка модуля EM-18

Расположение контактов модуля EM-18 показано на следующем рисунке.

Расположение контактов модуля EM-18

Модуль чтения RFID меток EM-18 содержит 9 контактов, 2 из них не подключаются, поэтому нам необходимо принимать во внимание только 7 его контактов. Их назначение показано в следующей таблице.

Номер контакта Наименование контакта Назначение контакта
1 VCC питание
2 GND общий провод (земля)
3 BUZZ соединяется с зуммером
4 NC нет соединения
5 NC нет соединения
6 SEL SEL=1 (RS232) SEL=0 (WEIGAND)
7 TX передающий контакт интерфейса RS232
8 DATA1 WEIGAND interface DATA HIGH pin
9 DATA0 WEIGAND interface DATA LOW pin

Технические характеристики модуля чтения RFID меток EM-18:

  • расстояние считывания меток: 10 см;
  • диапазон рабочих температур: от 0ºC до +80ºC;
  • скорость передачи данных: 9600 бод;
  • потребление тока: <50mA;
  • рабочая частота: 125 кГц;
  • рабочее напряжение: 5v.

Схема проекта

Схема подключения RFID модуля EM-18 к плате STM32F103C8 (Blue Pill) представлена на следующем рисунке.

Схема подключения RFID модуля EM-18 к плате STM32F103C8 (Blue Pill)Соединения между платой STM32F103C8 и ЖК дисплеем представлены в следующей таблице.

№ контакта ЖК дисплея Обозначение контакта ЖК дисплея Контакт платы STM32
1 Ground (Gnd) Ground (G)
2 VCC 5V
3 VEE средний контакт потенциометра
4 Register Select (RS) PB11
5 Read/Write (RW) Ground (G)
6 Enable (EN) PB10
7 Data Bit 0 (DB0) No Connection (NC)
8 Data Bit 1 (DB1) No Connection (NC)
9 Data Bit 2 (DB2) No Connection (NC)
10 Data Bit 3 (DB3) No Connection (NC)
11 Data Bit 4 (DB4) PB0
12 Data Bit 5 (DB5) PB1
13 Data Bit 6 (DB6) PC13
14 Data Bit 7 (DB7) PC14
15 LED Positive 5V
16 LED Negative Ground (G)

Соединения между платой STM32F103C8 и RFID модулем EM-18 представлены в следующей таблице.

Модуль EM-18 Плата STM32F103C8
VCC +5V
GND GND
TX PA10

Внешний вид собранной конструкции проекта показан на следующем рисунке.

Внешний вид подключения RFID модуля EM-18 к плате STM32F103C8 (Blue Pill)

Объяснение программы для платы STM32

Полный код программы приведен в конце статьи, здесь же мы кратко рассмотрим его основные фрагменты.

Первым делом в программе подключим библиотеку для работы с ЖК дисплеем и укажем контакты платы, к которым подключен дисплей. Затем создадим объект для работы с ЖК дисплеем. Более подробно о подключении ЖК дисплея 16х2 к плате STM32 можно прочитать в этой статье.

Далее в функции void setup() укажем тип ЖК дисплея (16х2) и инициализируем последовательную связь со скоростью 9600 бод на контакте PA10 (это контакт последовательной связи RX1 платы STM32F103C8), к которому подключен контакт TX модуля EM-18.

Затем покажем приветственное сообщение на экране дисплея и после задержки в 5 секунд очистим его экран.

Далее переходим к функции void loop(). В ней мы будем считывать по одному символу все 12 символов, получаемые по последовательному порту от модуля EM-18, и отображать их на экране ЖК дисплея.

Для проверки работы проекта загрузите код программы в плату STM32. После этого поместите RFID метку поверх модуля чтения и вы увидите номер этой метки на экране ЖК дисплея 16х2.

Тестирование работы проекта

Исходный код программы (скетча)

Видео, демонстрирующее работу проекта

(Проголосуй первым!)
Загрузка...
196 просмотров

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.