Подключение RFID модуля EM-18 к STM32F103C8 (Blue Pill): схема и программа

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»).

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

Плата разработки STM32F103C8 (STM32 Blue Pill) (купить на AliExpress).
Модуль чтения RFID меток EM-18 (купить на AliExpress).
RFID метки (карты).
ЖК дисплей 16×2 (купить на AliExpress).
Макетная плата.
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).

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

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.

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.

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.

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.

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.

#include <LiquidCrystal.h>
const int rs = PB11, en = PB10, d4 = PB0, d5 = PB1, d6 = PC13, d7 = PC14;
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);

#include <LiquidCrystal.h>

const int rs = PB11, en = PB10, d4 = PB0, d5 = PB1, d6 = PC13, d7 = PC14;

LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);

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.

lcd.begin(16, 2);
Serial1.begin(9600);
pinMode(PA10,INPUT);

lcd.begin(16, 2);

Serial1.begin(9600);

pinMode(PA10,INPUT);

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

lcd.print("CIRCUIT DIGEST"); //Prints at LCD display
lcd.setCursor(0, 1); //Set courser to second line
lcd.print("RFID WITH STM32"); //Prints at LCD display
delay(5000); //Delay for 5 Seconds
lcd.clear(); //Clears LCD display
lcd.setCursor(0,0); //Sets cursor at First Line
lcd.print("RFID TAG NO:"); //Prints at LCD display
lcd.setCursor(0,1); //Sets cursor at Second line

lcd.print("CIRCUIT DIGEST"); //Prints at LCD display

lcd.setCursor(0, 1); //Set courser to second line

lcd.print("RFID WITH STM32"); //Prints at LCD display

delay(5000); //Delay for 5 Seconds

lcd.clear(); //Clears LCD display

lcd.setCursor(0,0); //Sets cursor at First Line

lcd.print("RFID TAG NO:"); //Prints at LCD display

lcd.setCursor(0,1); //Sets cursor at Second line

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.

{
while(Serial1.available() && count < 12)
{
RFID[count] = Serial1.read();
count++;
lcd.print(RFID[count]);
if (count==12)
{
lcd.print(" ");
count = 0;
lcd.setCursor(0, 1);
}
}
}

{

while(Serial1.available() && count < 12)

{

RFID[count] = Serial1.read();

count++;

lcd.print(RFID[count]);

if (count==12)

{

lcd.print(" ");

count = 0;

lcd.setCursor(0, 1);

}

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.

Исходный код программы (скетча)

//Interfacing EM-18 RFID READER MODULE with STM32F103C8
//Circuit Digest
#include <LiquidCrystal.h>                                               //Library for using LCD display functions
const int rs = PB11, en = PB10, d4 = PB0, d5 = PB1, d6 = PC13, d7 = PC14; //mention the pin names to with LCD is connected to STM32F103C8
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);                                //Initialize the LCD display
int count = 0;          
char RFID[12];                                                             //Arrary for storing 12 characters of ID
 
 
void setup()
{
lcd.begin(16, 2);                  // setting LCD as 16x2 type
Serial1.begin(9600);               //begins serial communication at 9600 baud rate
pinMode(PA10,INPUT);               //Set PA10 as input pin from EM-18
lcd.print("CIRCUIT DIGEST");       //Prints at LCD display
lcd.setCursor(0, 1);               //Set courser to second line
lcd.print("RFID WITH STM32");      //Prints at LCD display
delay(5000);                       //Delay for 5 Seconds
 lcd.clear();                       //Clears LCD display
 lcd.setCursor(0,0);                //Sets cursor at First Line
 lcd.print("RFID TAG NO:");         //Prints at LCD display
 lcd.setCursor(0,1);                //Sets cursor at Second line
}
 
 
void loop()
{    
while(Serial1.available() && count < 12)    // While loop to read 12 characters and store them in input array
{
RFID[count] = Serial1.read();               //storing 12 characters one by one
    count++;
    lcd.print(RFID[count]);                 //showing 12 characters on LCD one by one
 
if (count==12)
    {
lcd.print("             ");
count = 0;                          // once 12 characters are read get to start and wait for second ID
lcd.setCursor(0, 1);                //move courser to start.
}
}
}

//Interfacing EM-18 RFID READER MODULE with STM32F103C8

//Circuit Digest

#include <LiquidCrystal.h> //Library for using LCD display functions

const int rs = PB11, en = PB10, d4 = PB0, d5 = PB1, d6 = PC13, d7 = PC14; //mention the pin names to with LCD is connected to STM32F103C8

LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7); //Initialize the LCD display

int count = 0;

char RFID[12]; //Arrary for storing 12 characters of ID

void setup()

{

lcd.begin(16, 2); // setting LCD as 16x2 type

Serial1.begin(9600); //begins serial communication at 9600 baud rate

pinMode(PA10,INPUT); //Set PA10 as input pin from EM-18

lcd.print("CIRCUIT DIGEST"); //Prints at LCD display

lcd.setCursor(0, 1); //Set courser to second line

lcd.print("RFID WITH STM32"); //Prints at LCD display

delay(5000); //Delay for 5 Seconds

lcd.clear(); //Clears LCD display

lcd.setCursor(0,0); //Sets cursor at First Line

lcd.print("RFID TAG NO:"); //Prints at LCD display

lcd.setCursor(0,1); //Sets cursor at Second line

}

void loop()

{

while(Serial1.available() && count < 12) // While loop to read 12 characters and store them in input array

{

RFID[count] = Serial1.read(); //storing 12 characters one by one

count++;

lcd.print(RFID[count]); //showing 12 characters on LCD one by one

if (count==12)

{

lcd.print(" ");

count = 0; // once 12 characters are read get to start and wait for second ID

lcd.setCursor(0, 1); //move courser to start.

}

Видео, демонстрирующее работу проекта

2 ответа к “Подключение RFID модуля EM-18 к STM32F103C8 (Blue Pill)”

Добрый день, подскажите, пожалуйста, на что вы крепите ЕМ-18 и где приобрести

Добрый вечер. Проект учебный, поэтому мы его не закрепляли. Приобрести можно на Aliexpress.ru, ссылка в статье есть. Не уверен, что по моей ссылке сейчас лучшая цена на него, но в любом случае вы сами, я уверен, сможете через поиск найти на Aliexpress лучшее по цене предложение на данный модуль