【EsDA应用】如何基于EsDA开发套件快速使用射频读卡器模块

原创 ZLG致远电子 2024-01-10 11:42

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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：

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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。

ZLG600A资料：
https://www.zlg.cn/tm/down/down/id/146.html
上位机安装包：
https://www.zlg.cn/data/upload/software/Tm/ZLG600A_pcdemo.rar

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。

var i = 0print('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_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)

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"    }    }