基于MSP430与RC522的RFID简单应用（2）

程序及相关函数解释，原作者为孙登波，感谢孙老师指导。

1.IAR工程文件基本配置

源代码编译好后，需要先设置工程下的器件类型、开发工具类型以及项目的 输出文件相关设置，因为 BSL 下载一般使用 TXT 类型的目标文件，IAREW430 软件默认并不会输出 TXT 目标代码文件。 点击界面左侧窗口的项目名称，选中后点击右键，选择“option”。




到这里，关于项目的设置工作已经完成，保存一下，下面就可以开始进
行编译生成目标文件了。

2.公交卡实现原理

1.

分为16个扇区，每个扇区为4块，每块16个字节,以块为存取单位
每个扇区有独立的一组密码及访问控制
每张卡有唯一***，为32位
具有防冲突机制，支持多卡操作
读写距离：10 cm以内（与读写器有关）
Mifare_Std 卡片的**属性取决于控制字。控制字的默认值是“FF078069”，此时
A**：不可被读出，有全部权限
B**：可被读出，没有任何权限

2.

基本流程
初始化
寻卡 （预置通信协议与通信波特率，判断是否为M1卡）
防冲撞 （ 多张进入射频范围，该机制会选择一张卡片）
选定卡片 （选择被选中的卡的***，并同时返回卡的容量代码）
验证卡片密码 （对某一扇区进行密码验证）
读卡 （读一个块）
充值
显示
充值完毕
锁定机器无法连续充值 （break)

main.c 源程序

//MSP430F149单片机 + RC522 +M1 
//实现公交卡充值功能
//作者：孙登波
*/
#include "msp430x14x.h"
#include "PIN_DEF.H"
#include "RC522.H"
#include "UART0_Func.c"
#include "ctype.h"
#include "BoardConfig.h"
#include "lcd.h"//顺序的重要性
#include "led8run.h"
#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "strtonum.h"

unsigned char writeData[16] = {1, 2, 3, 4, 0};
unsigned char str[16];
unsigned char UD[4],Temp[4];
unsigned char RF_Buffer[18];
unsigned char Password_Buffer[6] = {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}; // Mifare One 缺省密码
unsigned char money_ok[4] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00};                    //充值、消费数额数组
unsigned char money_ob[16] = {0x00,0x00,0x00,0x14};                 //充值、消费数额数组
unsigned char input_ncount = 0;                                          //输入数字个数统计
unsigned char Result[9];                                                 //存显示字符
unsigned char money[4] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00};
unsigned char money_dot[4] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00};
unsigned char money_inch[6], money_inch_hex[5];
unsigned char money_inch_dot[6], money_inch_hex_dot[5];
unsigned char money_i[4] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00}; //这个初值一定要有，否则出错
unsigned char money_i_dot[4] = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00};
long int inputnum = 20;         //充值数值
unsigned char inputnum_dot = 0; //充值数值的小数部分的值
long int sum_dot = 0;           //充值后小数部分的额度
long int inteDec = 0;           //寄存器内部的整数部分值
long int dotDec = 0;            //寄存器内部的小数部分值

char MBRX[30];
char MBKeyTP[30];
char Event;
unsigned char DISP_MODE, i; // 编辑控件显示模式
unsigned char des_on = 0;   // DES加密标志
void Key_TP_Task(void);

//***************************************************************************//
//                 初始化主时钟: MCLK = XT1×(FLL_FACTOR+1)                  //
//***************************************************************************//
void Init_CLK(void)
{
  unsigned int qq;
  WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // 关看门狗
  BCSCTL1 &= ~XT2OFF;       //打开XT2高速晶体振荡器
  do
  {
    IFG1 &= ~OFIFG; //Clear oscFault flag清除振荡器失效标志
    for (qq = 0xff; qq > 0; qq--)
      ;
  } while ((IFG1 & OFIFG)); //oscFault flag still set

  BCSCTL2 |= SELM_2; //MCLK=XT2
  //BCSCTL2 |= DIVM_0;        //控制MCLK不分频,默认

  BCSCTL2 |= SELS; //SMCLK=XT2
  //BCSCTL2 |= DIVS_0;        //控制SMCLK不分频,默认
}

void Delay(unsigned int time)
{
  unsigned int i, k;
  for (i = 0; i < 255; i++)
    for (k = 0; k < time; k++)
      _NOP();
}
//***************************************************************************//
//                //十进制数转为字符串               //
//***************************************************************************//
void Int_char(long int datas)
{
  if (datas / 1000000)
  {
    Result[0] = datas / 1000000 + '0';
    Result[1] = datas % 1000000 / 100000 + '0';
    Result[2] = datas % 100000 / 10000 + '0';
    Result[3] = datas % 10000 / 1000 + '0';
    Result[4] = datas % 1000 / 100 + '0';
    Result[5] = datas % 100 / 10 + '0';
    Result[6] = datas % 10 + '0';
    Result[7] = '\0';
  }
  else if (datas / 100000)
  {
    Result[0] = datas / 100000 + '0';
    Result[1] = datas % 100000 / 10000 + '0';
    Result[2] = datas % 10000 / 1000 + '0';
    Result[3] = datas % 1000 / 100 + '0';
    Result[4] = datas % 100 / 10 + '0';
    Result[5] = datas % 10 + '0';
    ;
    Result[6] = '\0';
    Result[7] = 0;
  }
  else if (datas / 10000)
  {
    Result[0] = datas / 10000 + '0';
    Result[1] = datas % 10000 / 1000 + '0';
    Result[2] = datas % 1000 / 100 + '0';
    Result[3] = datas % 100 / 10 + '0';
    Result[4] = datas % 10 + '0';
    Result[5] = '\0';
    Result[6] = 0;
    Result[7] = 0;
  }
  else if (datas / 1000)
  {
    Result[0] = datas / 1000 + '0';
    Result[1] = datas % 1000 / 100 + '0';
    Result[2] = datas % 100 / 10 + '0';
    Result[3] = datas % 10 + '0';
    Result[4] = '\0';
    Result[5] = 0;
    Result[6] = 0;
    Result[7] = 0;
  }
  else if (datas / 100)
  {
    Result[0] = datas / 100 + '0';
    Result[1] = datas % 100 / 10 + '0';
    Result[2] = datas % 10 + '0';
    Result[3] = '\0';
    Result[4] = 0;
    Result[5] = 0;
    Result[6] = 0;
    Result[7] = 0;
  }
  else if (datas / 10)
  {
    Result[0] = datas / 10 + '0';
    Result[1] = datas % 10 + '0';
    Result[2] = '\0';
    Result[3] = 0;
    Result[4] = 0;
    Result[5] = 0;
    Result[6] = 0;
    Result[7] = 0;
  }
  else
  {
    Result[0] = datas % 10 + '0';
    Result[1] = '\0';
    Result[2] = 0;
    Result[3] = 0;
    Result[4] = 0;
    Result[5] = 0;
    Result[6] = 0;
    Result[7] = 0;
  }
}
/************************************************
新增函数名称：incharg
功       能：实现充值功能
参      数：
返回值：    
/***********************************************/
char incharg(void)
{
  unsigned char g_ucTempbuf[20];
  unsigned char num;
  unsigned char temp1[10];
  unsigned char temp2[5];
  unsigned char status2;
  long int sum = 0;               //充值后整数部分的额度
  long int re;

  temp1[0] = '\0';
  temp2[0] = '\0';
  memset(money, 0, sizeof(money)); //清空钱包临时数组
  status2 = PcdRead(1, g_ucTempbuf);//读块2部分
  if (status2 == MI_OK)
  {
    for (num = 0; num < 2; num++)
    {
      money[num] = g_ucTempbuf[1 - num];//存储芯片寄存器读出来的内容，并且调换高低位（因为存储的时候，按照低位在前的顺序）
    }
    itoa(money[0], temp1, 16);       //十六进制数值转十六进制字符串（字符串无法进行计算）
    itoa(money[1], temp2, 16);       //十六进制数值转十六进制字符串（字符串无法进行计算）
    strcat(temp1, temp2);            //将两个char类型连接。输出temp1=temp1temp2
    inteDec = str_dec(temp1);        //余额整数 十六进制字符串转十进制数
    temp1[0] = '\0';                 // 字符常量占一个字节的内存空间
    temp2[0] = '\0';                 // 字符常量占一个字节的内存空间
    memset(money, 0, sizeof(money)); //将money中当前位置后面清零 。
    sum = inputnum + inteDec; //充值后余额整数部分之和
    re = sum;
    Int_char(re);            //十进制转字符串
    led();                   //led灯亮
    LCD_clear();             //清屏
    LCD_Desk2();             //lcd显示正在充值
    while (Result[i] != '\0')
    {
     LCD_write_str(Result); //lcd显示10进制字符串
     i++;
    }
    delay_ms(1800);
  }
    if(sum<65536)              //将充值完毕的余额总数再次存储到寄存器内。
  {
    itoa(sum,money_inch_hex,16); 		 //10进制数值转为16进制字符串,整数部分
    i=strlen(money_inch_hex);
    switch(i)
    {
    case 0:
      for(num=0;num<4;num++)
      {	
        money_inch_hex[num]='0';
      }
      money_inch_hex[4]='\0';
      break;
    case 1:
      money_inch_hex[4]='\0';
      money_inch_hex[3]=money_inch_hex[0];
      money_inch_hex[2]='0';
      money_inch_hex[1]='0';
      money_inch_hex[0]='0';
      break;
    case 2:
      money_inch_hex[4]='\0';
      money_inch_hex[3]=money_inch_hex[1];
      money_inch_hex[2]=money_inch_hex[0];
      money_inch_hex[1]='0';
      money_inch_hex[0]='0';
      break;
    case 3:
      money_inch_hex[4]='\0';
      money_inch_hex[3]=money_inch_hex[2];
      money_inch_hex[2]=money_inch_hex[1];
      money_inch_hex[1]=money_inch_hex[0];
      money_inch_hex[0]='0';
      break;
    }
    StringToHex(money_i, money_inch_hex);	  //16进制字符串转为16进制字节数组
    for(num=0;num<2;num++)    	   //置高位在前
    {
      money_ok[num]=money_i[1-num];
    }
  }
    return status2;  //返回判断值
}
/*******************************************
函数名称：Init_Port
功    能：初始化端口
参    数：无
返回值  ：无
********************************************/
void Init_Port(void)
{
  P4DIR = RF_LPCTL + RF_SS + RF_SCLK + RF_DATA_OUT;
  P2DIR |= BIT0 + RF_LPCTL + RF_SS + RF_SCLK + RF_DATA_OUT;
  P1DIR = RF_LPCTL + RF_SS + RF_SCLK + RF_DATA_OUT;
}
void main(void)
{
  WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // 关看门狗
  int i = 0;
   unsigned char status;
   
   BoardConfig(0xf0);
  Init_Port();
  InitUART();
  Port_init();   //系统初始化，设置IO口属性
  delay_ms(100); //延时100ms
  LCD_init();    //液晶参数初始化设置
  LCD_clear();   //清屏
  LCD_Desk1();
  _EINT();
  PcdReset();     //复位RC522
  PcdAntennaOn(); //开启天线发射
  while (1)
  {  status = PcdRequest(PICC_REQIDL, Temp); ////寻卡,输出为卡类型
    if (status == MI_OK)
      status = PcdAnticoll(UD); //防冲撞处理，输出卡片***，4字节
    if (status == MI_OK)
      status = PcdSelect(UD); //选择卡片，输入卡片***，4字节
    if (status == MI_OK)
      status = PcdAuthState(PICC_AUTHENT1A, 1, Password_Buffer, UD); //在进行读写操作之前需要先进行认证
    if (status == MI_OK)
      status == incharg();//读
    if (status == MI_OK)
    {
      status = PcdWrite(1,money_ok);//充钱
      memset(money_ok,0,sizeof(money_ok));
      break;
     }
    }
      LCD_clear(); //清屏
      LCD_Desk3();  
      led();
  }

3.

存储在寄存器内部的数据格式是：十六进制数值
需要实现十六进制数值和十六进制字符串的互相转换
十六进制的字符串需要转换成十进制的数值进行计算
显示在LCD屏幕之前十进制数值又需要转换成十进制字符串
连续刷卡导致多充钱 （break 解决）

strtonum.h 源文件（进制转换操作）

/********************************************************************
//实现寄存器内数值类型转换函数
//itoa  十六进制数值转（16进制）字符串
//str_dec    十六进制字符串转为十进制数
//StringToHex  十六进制字符串转十六进制字节数组，要求字符串偶数个
//调试环境：IAR + MSP430F149 +RC522
//作者：孙登波
********************************************************************/
//
//新增函数名称：itoa
//功       能：十六进制数值转（16进制）字符串
//参      数：
//返回值：    str( 16进制）字符串
//
unsigned char *itoa(uint num, uchar *str, int radix) //十六进制数值转（16进制）字符串
{
  uchar string[] = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
  uchar *ptr = str;
  int i;
  int j;
  if (num == 0)
  {
    str[0] = '0';
    str[1] = '0';
    str[2] = '\0';
  }
  while (num)
  {
    *ptr++ = string[num % radix];
    num /= radix;

    if (num < radix)
    {
      *ptr++ = string[num];
      *ptr = '\0';
      break;
    }
  }
  j = ptr - str - 1;
  for (i = 0; i < (ptr - str) / 2; i++)
  {
    int temp = str[i];
    str[i] = str[j];
    str[j--] = temp;
  }
  return str;
}

/************************************************
新增函数名称：str_dec
功       能：十六进制字符串转为十进制数
参      数：uchar s[]
返回值：    temp十进制数
/***********************************************/
long int str_dec(uchar s[]) //十六进制字符串转为十进制数
{
  uchar i, m, n;
  long int temp = 0;
  m = 4; //十六进制是按字符串传进来的，所以要获得他的长度
  for (i = 0; i < m; i++)
  {
    if (s[i] >= 'A' && s[i] <= 'F') //十六进制还要判断他是不是在A-F或者a-f之间a=10。。
      n = s[i] - 'A' + 10;
    else if (s[i] >= 'a' && s[i] <= 'f')
      n = s[i] - 'a' + 10;
    else
      n = s[i] - '0';
    temp = temp * 16 + n;
  }
  return temp;
}
/************************************************
新增函数名称：StringToHex
功       能：十六进制字符串转十六进制字节数组，要求字符串偶数个
参      数：uchar* hex, uchar* str
返回值：    hex
/***********************************************/
void StringToHex(uchar *hex, uchar *str) //十六进制字符串转十六进制字节数组，要求字符串偶数个
{
  int len = strlen(str); //计数器，计算str长度？
  int tmp, i;
  for (i = 0; i < len / 2; i++)
  {
    if (str[2 * i] >= '0' && str[2 * i] <= '9')
    {
      tmp = ((str[2 * i] - '0') << 4);
    }
    else if (str[2 * i] >= 'A' && str[2 * i] <= 'F')
    {
      tmp = (((str[2 * i] - 'A') + 10) << 4);
    }
    else if (str[2 * i] >= 'a' && str[2 * i] <= 'f')
    {
      tmp = (((str[2 * i] - 'a') + 10) << 4);
    }

    if (str[2 * i + 1] >= '0' && str[2 * i + 1] <= '9')
    {
      hex[i] = tmp + (str[2 * i + 1] - '0');
    }
    else if (str[2 * i + 1] >= 'A' && str[2 * i + 1] <= 'F')
    {
      hex[i] = tmp + (str[2 * i + 1] - 'A') + 10;
    }
    else if (str[2 * i + 1] >= 'a' && str[2 * i + 1] <= 'f')
    {
      hex[i] = tmp + (str[2 * i + 1] - 'a') + 10;
    }
  }
}

4.

十进制数转为字符串 的原因：
方便LCD屏幕12864的显示
通过字符串的形式，利用例程自带的字库，实现变量的动态输出。
lcd.h文件

/********************************************************************
//DM430-L型系统板控制带字库型12864液晶模块显示测试程序，显示汉字字符
//显示模式为汉字模式，直接将12864插入12864接口即可，朝外，液晶接口位于主板上方
//请注意安装位置，左边有字符说明，为靠近1602接口的1X20座子
//注意选择液晶的电源，位于电位器附近，可选5V或3.3V，根据液晶电压进行选择，默认5V
//调试环境：IAR + MSP430F149 +RC522
//小昭改写
//时间：2019.12.19
********************************************************************/

#include <msp430x14x.h>
#include "Config.h"
//*************************************************************************
//			初始化IO口子程序
//*************************************************************************
void Port_init()
{

  P4SEL = 0x00;
  P4DIR = 0xFF;
  P5SEL = 0x00;
  P5DIR |= BIT0 + BIT1 + BIT5 + BIT6 + BIT7;
  PSB_SET; //液晶并口方式
  RST_SET;
}

//***********************************************************************
//	显示屏命令写入函数
//***********************************************************************
void LCD_write_com(unsigned char com)
{
  RS_CLR;
  RW_CLR;
  EN_SET;
  DataPort = com;
  delay_ms(5);
  EN_CLR;
}

//***********************************************************************
//	显示屏数据写入函数
//***********************************************************************
void LCD_write_data(unsigned char data)
{
  RS_SET;
  RW_CLR;
  EN_SET;
  DataPort = data;
  delay_ms(5);
  EN_CLR;
}

//***********************************************************************
//	显示屏清空显示
//***********************************************************************

void LCD_clear(void)
{
  LCD_write_com(0x01);
  delay_ms(5);
}

//***********************************************************************
//函数名称：DisplayCgrom(uchar hz)显示CGROM里的汉字
//***********************************************************************
void DisplayCgrom(uchar addr, uchar *hz)
{
  LCD_write_com(addr);
  delay_ms(5);
  while (*hz != '\0')
  {
    LCD_write_data(*hz);
    hz++;
    delay_ms(5);
  }
}

//***********************************************************************
//	显示屏单字符写入函数
//***********************************************************************
void LCD_write_char(unsigned char data)
{
  LCD_write_com(0x98); //第三行显示
  delay_ms(1);
  LCD_write_data(data);
  delay_ms(1);
}
//***********************************************************************
//	显示屏单字符写入函数2
//***********************************************************************
//***********************************************************************
//	显示屏字符串写入函数
//***********************************************************************
void LCD_write_str(unsigned char *s)
{

  LCD_write_com(0x98); //第三行显示 显示余额
  delay_ms(2);
  while (*s)
  {
    LCD_write_data(*s);
    delay_ms(2);
    s++;
  }
}
//****************************************************************
//函数名称：Display()显示测试结果
//****************************************************************
//void Display(void)
//{
  //DisplayCgrom(0x80, "欣世纪电子欢迎你");
  //DisplayCgrom(0x88, "旺:jingyehanxing");
  //DisplayCgrom(0x90, "www.avrgcc.com  ");
  //DisplayCgrom(0x98, "电话[phone]");
//}

//***********************************************************************
//	显示屏初始化函数
//***********************************************************************
void LCD_init(void)
{
  LCD_write_com(FUN_MODE); //显示模式设置
  delay_ms(5);
  LCD_write_com(FUN_MODE); //显示模式设置
  delay_ms(5);
  LCD_write_com(CURSE_DIR); //显示模式设置
  delay_ms(5);
  LCD_write_com(DISPLAY_ON); //显示开
  delay_ms(5);
  LCD_write_com(CLEAR_SCREEN); //清屏
  delay_ms(5);
}
//***********************************************************************
//    液晶显示界面欢迎
//***********************************************************************
void LCD_Desk1(void)
{
  LCD_clear();
  DisplayCgrom(0x80, "小昭");
  DisplayCgrom(0x90, "欢迎您");
  DisplayCgrom(0x88, "单次充值20元");
  DisplayCgrom(0x98, "未完成请勿拿走卡");
   delay_ms(20);
}
//***********************************************************************
//      液晶显示界面正在充值
//***********************************************************************
void LCD_Desk2(void)
{
  LCD_clear();
  DisplayCgrom(0x80, "请勿移动卡片");
  DisplayCgrom(0x90, "正在充值20元");
  DisplayCgrom(0x88, "充值完成余额：");
     delay_ms(20);
}
//***********************************************************************
//      液晶显示界面充值完成
//***********************************************************************
void LCD_Desk3(void)
{
  LCD_clear();
  DisplayCgrom(0x80, "╭∞━━╮");
  DisplayCgrom(0x90, "┃●  ● ┃");
  DisplayCgrom(0x88, "┃  ε   ┃");
  DisplayCgrom(0x98, "○━━━╯");
     delay_ms(20);
}
//***********************************************************************
//      液晶显示界面充值完成
//***********************************************************************
void LCD_Desk(void)
{
  LCD_clear();
  DisplayCgrom(0x80, "公交公司欢迎您");
  DisplayCgrom(0x90, "正在充值20元");
  DisplayCgrom(0x88, "充值完成余额：");
     delay_ms(20);
}

注意：
显示扣款后余额：

sum = inteDec – inputnum ;

显示充值后余额：

um = inputnum + inteDec; //充值后余额整数部分之和
 re = sum;
 Int_char(re);                                //十进制数转为字符串               //
 led();
 LCD_clear();   //清屏
 LCD_Desk2();
 while (Result[i] != ‘\0’)               //Result[i]为转出来的字符串
 {
   LCD_write_str(Result); //显示10进制字符串
   i++;
  }
 delay_ms(1800);
 }

3.实验结果

LCD_Desk1();

LCD_Desk2();

LCD_Desk3();