如何基于EsDA开发套件快速使用射频读卡器模块

无线射频读写卡技术在门禁系统,电子支付领域和物联网等领域中具有越来越广泛的应用。本文将基于esda开发套件讲解如何快速上手并开发射频读卡器模块的相关业务,为开发者大大缩短了学习和开发时间成本。
项目简介
无线射频读写卡技术是一种基于无线通信的身份识别技术,由读写器和卡片组成,读写器可以通过无线射频信号,实现与卡片之间的数据传输与操作。本文将基于esda开发平台,使用epc6450-awi开发板,以及图形化设计工具awflow designer实现zlg600a的rfid读写器模块与卡片之间无线通信的功能。该项目主要用到了timer,fscript,rfid_zlg600,log节点,具体实现请见下文。
 项目概述
该项目通过esda开发平台,使用zlg600a的模块快速实现类似门禁卡或电子支付场景等业务。该项目的主要步骤如下:
通过zlg600a的上位机配置工具,配置读卡器模块;使用zlg600a的上位机测试工具,激活卡;使用rfid_zlg600节点实现检验密钥,获取卡uid,写块数据,读块数据等功能。
前期准备读者若有兴趣可以阅读以下文章对esda的其他模块项目进行学习:
【esda应用】如何5分钟快速实现指纹采集与检测【esda应用】5分钟快速实现摄像头图像采集【esda应用】10分钟快速实现人脸识别【esda应用】5分钟快速实现图像人脸检测1. 硬件准备
在标有丝印为tf card 的卡槽处,插入sd卡;
在标有丝印为duart的模块上,将ttl转usb串口模块的tx与板子丝印为rxd连接,ttl转usb串口模块的rx与板子丝印为txd相连;并将串口模块的usb端口接入电脑;
在标有丝印为type-c 的接口处,插上type-c线,并将type-c线的另一端usb口插入电脑;
在标有丝印为net0 或 net1的rj45插座处接上网线的水晶头,网线另一端水晶接头插在pc的网络插座上。
zlg600a模块支持ttl,rs232以及rs485接口通信,本文采用ttl通信。在标有丝印为 3.3v 的排针针脚处接上zlg600a模块的 vcc 引脚;在标有丝印为 gnd 的排针针脚处接上zlg600a模块的 gnd 引脚;在标有丝印为 utx1 的排针针脚处接上zlg600a模块的 rxd 的引脚;在标有丝印为 urx1 的排针针脚处接上zlg600a模块的 txd 的引脚上。
2. 上位机配置模块
2.1 硬件连接
选择zlg600a(支持ttl,rs232以及rs485接口通信)与pc端通信的方式,本文选用ttl通信。将ttl转usb串口模块的tx与zlg600a模块丝印为 rxd 连接,ttl转usb串口模块的rx与zlg600a模块丝印为 txd 相连,ttl转usb串口模块的gnd与zlg600a模块丝印为 gnd 相连,ttl转usb串口模块的vcc与zlg600a模块丝印为 vcc 相连;并将串口模块的usb端口接入电脑。接线如下图所示。
2.2 软件操作
若想了解该模块更多信息请访问致远电子zlg600a相关资料进行查阅,本文只讲解如何利用esda快速使用该模块。
解压缩后,双击执行zlg600a_configure v1.00.exe这个上位机程序。
找到在设备管理器中对应的串口设备,选择波特率为 19200 ,点击连接读卡器,因为使用ttl通信,所以其他配置按默认的即可,点击配置模块,若配置成功则如下图所示。
双击执行zlg600a_test v3.00.exe这个上位机程序。选择对应通信的串口号,设置波特率为19200后点击连接读卡器。若不确定是否已激活卡片,可以点击卡片激活,此时可以看到被分配的卡片id号。
以上,卡片和读卡器就已激活配置成功,后续可以使用读卡器对卡片进行读写等操作。
项目实施
1. 加载密钥本业务是向模块内加载密码,而非改变mifare卡内扇区的密码。每个区有密钥a和密钥b两个,对应的cmd指令是load_mifare1_keya,load_mifare1_keyb。后续若想改变mifare卡内的密钥,可以使用原密码验证通过后,直接用写块数据指令将密码块进行改写。
1.1 流图绘制添加timer,fscript,rfid_zlg600,和log节点到画布中并连线如下图,为了和后面的业务进行区分,timer的消费者fscript的显示名称在此改为加载密钥a。
1.2 节点配置双击timer节点,配置周期性去加载密钥的时间。双击timer的消费者节点fscript(显示标签为加载密钥a),卡密钥的类型分为密钥a和密钥b,分别代表不同的cmd参数,密钥a的cmd指令为load_mifare1_keya,密钥b的cmd指令为load_mifare1_keyb,在fscript中指定验证密钥的类型,密钥的值以及操作的块区号。
print(load_mifare1_keya)output.cmd = 'load_mifare1_keya'
buf = wbuffer_create()
wbuffer_write_uint8(buf, 0xaa)   //低字节wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   //高字节
output.key_data = wbuffer_get_data(buf)output.key_data_len = 6
output.section_id = 1
双击rfid_zlg600节点,配置模块通信参数。双击rfid_zlg600的消费者节点fscript,若加载密钥的cmd指令成功,则说明密钥正确。后续针对读写卡的其他操作都要进行密钥验证。
t('result::::::::::::::::::::')
if (msg.cmd == load_mifare1_keya) {    if(msg.result == 0) {        output.payload = load_mifare1_keya_ok    } else {        output.payload = load_mifare1_keya_err    }}
log节点是用来输出日志信息到控制台或调试窗口等。1.3 下载验证绘制完流图后,点击ctrl+s 即可保存流图,点击下载流图。可以看到串口助手上显示加载密钥成功的打印信息。
2. 读卡uid在本业务中先验证密钥再对卡uid进行读取。
2.1 流图绘制添加timer,fscript,rfid_zlg600,和log节点到画布中并连线如下图,为了和后面的业务进行区分,timer的消费者fscript的显示名称在此改为读卡号。
2.2 节点配置双击timer节点,配置周期性去读卡号的时间。
双击timer的fscript节点(显示标签为读卡号),读之前必需成功进行密钥验证。
 print(get_mifare1_uid)output.cmd = 'get_mifare1_uid'output.keytype = 0x60
buf = wbuffer_create()
wbuffer_write_uint8(buf, 0xaa)   //低字节wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   //高字节
output.key_data = wbuffer_get_data(buf)output.key_data_len = 6
//一个扇区有4个块output.section_id = 1output.block_id = 4
双击rfid_zlg600节点,配置模块通信参数。
双击rfid_zlg600的消费者节点fscript,若成功验证密钥后则将读取的卡uid进行显示。
var i = 0print('result::::::::::::::::::::')if(msg.cmd == get_mifare1_uid) {        if(msg.result == 0) {                print('mifare1_uid_len: ' + msg.mifare1_uid_len)        print('mifare1_uid: start')        len = msg.mifare1_uid_len        rbuf = rbuffer_create(msg.mifare1_uid, len)        for (i = 0; i < len; i = i + 1) {            data = rbuffer_read_uint8(rbuf)            print('data'+ i + ':' + data)        }        print('mifare1_uid: end')                output.payload = get_mifare1_uid_ok    } else {        output.payload = get_mifare1_uid_err    }    }
2.3 下载验证绘制完流图后,点击ctrl+s 即可保存流图,点击下载流图。可以看到串口助手上显示读取卡uid的值的打印信息。
3. 写块数据本业务需要先对卡内操作的块区验证密钥,验证成功后对同一扇区都可进行写操作(一个扇区有四个块区)。可以通过本业务对扇区尾的密码块进行修改,这也是更改密码的唯一方法。
3.1 绘制流图添加timer,fscript,rfid_zlg600,和log节点到画布中并连线如下图,为了和后面的业务进行区分,timer的消费者fscript的显示名称在此改为写块数据。
3.2 节点配置双击timer节点,配置周期性去写块数据的时间。
双击timer的fscript节点(显示标签为写块数据),写块数据之前必需成功进行密钥验证。设置需要写入的指定的扇区和写入的数据。
print(write_mifare1_data)output.cmd = write_mifare1_dataoutput.keytype = 0x60
buf = wbuffer_create()wbuffer_write_uint8(buf, 0xaa)   //低字节wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   //高字节
output.key_data = wbuffer_get_data(buf)
buf1 = wbuffer_create()wbuffer_write_uint8(buf1, 0x12)   //低字节wbuffer_write_uint8(buf1, 0x34)   wbuffer_write_uint8(buf1, 0x56)   wbuffer_write_uint8(buf1, 0x78)   wbuffer_write_uint8(buf1, 0x90)   wbuffer_write_uint8(buf1, 0x01)   wbuffer_write_uint8(buf1, 0x02)   wbuffer_write_uint8(buf1, 0x03)   wbuffer_write_uint8(buf1, 0x04)   wbuffer_write_uint8(buf1, 0x05)   wbuffer_write_uint8(buf1, 0x06)   wbuffer_write_uint8(buf1, 0x07)   wbuffer_write_uint8(buf1, 0x08)   wbuffer_write_uint8(buf1, 0x09)   wbuffer_write_uint8(buf1, 0x11)   wbuffer_write_uint8(buf1, 0x12)   //高字节
output.data = wbuffer_get_data(buf1)output.data_len = 16
output.section_id = 1 output.block_id = 4
双击rfid_zlg600节点,配置模块通信参数。
双击rfid_zlg600的消费者节点fscript,查看写入块数据的结果并打印。
var i = 0print('result::::::::::::::::::::')if (msg.cmd == write_mifare1_data) {    if(msg.result == 0) {        output.payload = write_mifare1_data_ok    } else {        output.payload = write_mifare1_data_err    }}
3.3 下载验证绘制完流图后,点击ctrl+s 即可保存流图,点击下载流图。
可以看到串口助手上显示写块数据成功的打印信息。
4. 读块数据本业务需要对指定块区域进行密钥验证后,才可对同一扇区内的数据进行读操作(一个扇区包含四个块区,且一个扇区共用一个密钥)。
4.1 绘制流图添加timer,fscript,rfid_zlg600,和log节点到画布中并连线如下图,为了和后面的业务进行区分,timer的消费者fscript的显示名称在此改为读块数据。
4.2 节点配置双击timer节点,配置周期性去读块数据的时间。
双击timer的fscript节点(显示标签为读块数据),读块数据之前必需成功进行密钥验证。设置需要读取的指定的扇区。
print(read_mifare1_data)output.cmd = 'read_mifare1_data'output.keytype = 0x60
buf = wbuffer_create()
wbuffer_write_uint8(buf, 0xaa)   //低字节wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   wbuffer_write_uint8(buf, 0xff)   //高字节
output.key_data = wbuffer_get_data(buf)output.key_data_len = 6
//一个扇区有4个块output.section_id = 1output.block_id = 4
双击rfid_zlg600节点,配置模块通信参数。
双击rfid_zlg600的消费者节点fscript,查看读取到的块数据的内容并打印。
var i = 0print('result::::::::::::::::::::')
if (msg.cmd == read_mifare1_data) {    if(msg.result == 0) {        print('mifare1_data_len: ' + msg.mifare1_data_len)        print('mifare1_data: start')        len = msg.mifare1_data_len        rbuf = rbuffer_create(msg.mifare1_data, len)        for (i = 0; i < len; i = i + 1) {            data = rbuffer_read_uint8(rbuf)            print('data'+ i + ':' + data)        }        print('mifare1_data: end')                output.payload = read_mifare1_data_ok    } else {        output.payload = read_mifare1_data_err    }    }
4.3 下载验证绘制完流图后,点击ctrl+s 即可保存流图,点击下载流图。可以看到串口助手上显示读取块数据内容的打印信息。

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