Arduino是一個基于開源代碼的簡單I/O平臺，它的開發(fā)環(huán)境接口基于開源代碼的原理，可以與電子元件配合設(shè)計具有特定功能的系統(tǒng)，本節(jié)介紹基于Arduino的RFID打卡裝置。前言1目錄CATALOG03010204Arduino平臺的說明應(yīng)用場景的說明圖形化編程軟件arduinoIDE軟件的安裝主要模塊和器件2070506項(xiàng)目整體電路代碼編寫硬件系統(tǒng)的測試

第一部分Arduino平臺的說明PART01013Arduino平臺的說明

Arduino是一套可以用來感知、控制和實(shí)現(xiàn)特定物理功能以及開發(fā)交互式產(chǎn)品的工具，它由基于單片機(jī)的開源硬件平臺和Arduino板編程開發(fā)環(huán)境組成。Arduino的特點(diǎn)是：基于AVR平臺，封裝AVR庫，封裝端口，開發(fā)方便，采用開源代碼的電路圖設(shè)計，下載程序簡單，與傳感器和電子元器件連接簡單，采用高速微處理器控制器，開發(fā)語言和開發(fā)環(huán)境簡單。Arduino開發(fā)板有14個數(shù)字輸入/輸出端子（標(biāo)號0~13），模擬字輸入/輸出端子有6個，它支持ISP下載功能，可通過USB供電，提供5V直流電壓和3.3V直流電壓輸出。4

第二部分應(yīng)用場景的說明PART02025應(yīng)用場景的說明本系統(tǒng)的應(yīng)用場景：通過所搭建的硬件系統(tǒng)，可進(jìn)行刷卡并且可以進(jìn)行識別。具體要求：（1）當(dāng)有RFID卡接近時，RFID檢測到卡，2個小燈將會自動點(diǎn)亮，蜂鳴器會響1秒。（2）OLED可以顯示刷卡的提示信息，具體顯示的文字自行定義。（3）可以通過串口也會接收數(shù)據(jù)信息，成功刷卡后可以顯示提示信息，例如“OKcard!”。（4）拿開RFID卡，提示燈和OLED自動熄滅。6

第三部分圖形化編程軟件arduinoIDE軟件的安裝PART03037圖形化編程軟件arduinoIDE軟件的安裝為了進(jìn)行本項(xiàng)目，首先安裝圖形化編程軟件arduinoIDE軟件何USB驅(qū)動軟件，該驅(qū)動軟件可以把寫好的代碼上傳到arduinounor3開發(fā)板上進(jìn)行測試。接著需要驗(yàn)證電腦和arduinounor3開發(fā)板之間的連接情況，把a(bǔ)rduinounor3開發(fā)板連接USB下載線后接入電腦USB口上，然后點(diǎn)開“設(shè)備管理器”的“端口”來驗(yàn)證開發(fā)板與電腦連接是否成功。點(diǎn)擊運(yùn)行“arduino1.8.5.exe”，如圖所示。8然后點(diǎn)擊下角的“IAgree”按鈕繼續(xù)安裝，進(jìn)入安裝的選項(xiàng)頁面，勾選全部選項(xiàng)，然后點(diǎn)擊右下角的“Next”按鍵，選擇安裝路徑。9點(diǎn)擊右下角的“Install”按鍵，從進(jìn)度條上查看安裝的狀態(tài)，如圖所示。10在安裝過程中，Windows安全中心會對AdafruitIndustriesLLC端口、ArduinoUSB驅(qū)動中的Arduinosrl、ArduinoUSB驅(qū)動中的ArduinoLLC等模塊進(jìn)行確認(rèn)。11通過Windows安全中心對各個模塊和驅(qū)動進(jìn)行安裝確認(rèn)后，點(diǎn)擊“安裝”來啟動后續(xù)安裝過程，安裝完成的提示信息如圖所示。12圖形化編程軟件Arduino的安裝完成后，需要進(jìn)一步安裝Arduino的驅(qū)動，用USB線連接Arduino開發(fā)板，開發(fā)板的指示燈亮，如圖所示。13用USB把Arduino開發(fā)板接入計算機(jī)后，開發(fā)板的指示燈會亮。然后從計算機(jī)彈出的“找到新的硬件向?qū)А崩铩皬牧斜砘蛑付ㄎ恢冒惭b（高級）”，選擇開發(fā)環(huán)境目錄里的drivers即可完成安裝。正確完成圖形化編程軟件Arduino的軟件開發(fā)環(huán)境的安裝和驅(qū)動的安裝后，運(yùn)行Arduino后，啟動初始化包，并進(jìn)入開發(fā)環(huán)境。14

第四部分主要模塊和器件PART040415Arduino開發(fā)板本實(shí)操項(xiàng)目涉及的主要模塊和器件包括Arduino開發(fā)板。16RFID感應(yīng)套件

RFID感應(yīng)套件包括射頻IC卡和讀寫裝置，其中，所選IC卡采用E2PROM作為存儲介質(zhì)，存儲容量為8K位，分為16個扇區(qū)，序列號為0~15,每個扇區(qū)有4個塊，編號0~3。17RFID感應(yīng)套件每個塊有16個字節(jié)，扇區(qū)有64個字節(jié)。每個扇區(qū)的第四個塊稱為尾塊，它包含6字節(jié)密碼A、4字節(jié)訪問控制和6字節(jié)密碼B，其余三個塊是通用數(shù)據(jù)塊。18RFID感應(yīng)套件扇區(qū)的0塊包含制造商代碼信息，該信息在卡的生產(chǎn)過程中寫入，不能重寫。其中，0~4字節(jié)為卡序列號，第5字節(jié)為序列號校驗(yàn)碼，第6字節(jié)為卡容量，第7~8字節(jié)為卡的類型號字節(jié)，其他字節(jié)由廠家另行定義。19接線面包板20元器件箱內(nèi)的各個模塊和器件21連接器件和面包板的杜邦線22說明面包板用于連接各個模塊和器件，該面包板是一種多孔插座的插件板，雙面膠帶，可粘貼在開發(fā)板上。該面包板共有五條線，中間有兩排主體，分上下兩部分。每個部分有五行幾列。在這五個插座的底部是一個金屬彈簧，因此插入五個孔中的電線通過金屬彈簧連接在一起。在用面包板進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)時，根據(jù)電路連接要求，將電子元器件的引腳和導(dǎo)線插入相應(yīng)的孔中，使其不與孔內(nèi)的彈性彈簧連接，從而設(shè)計實(shí)驗(yàn)電路。所需要的其它小的器件放置在元器件箱中，并通過杜邦線把開發(fā)板、傳感器、其它器件連接起來。其中，杜邦線可插入面包板的插孔中，在使用面包板和杜邦線進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)時，將電子元器件的引腳和導(dǎo)線插入面包板的孔中，并通過設(shè)計滿足功能的實(shí)驗(yàn)電路，搭建完整的硬件系統(tǒng)。23

第五部分項(xiàng)目整體電路PART050524項(xiàng)目整體電路項(xiàng)目整體搭建完成后的電路如圖所示。25

第六部分代碼編寫PART060626代碼編寫Arduino語言是基于C語言的，無須了解底層的情況下，可實(shí)現(xiàn)MCU的某些參數(shù)的功能。使用arduinounor3開發(fā)板套件自帶的以下代碼用于RFID打卡功能的實(shí)現(xiàn)：#include<RFID.h>//RFID庫#include<Adafruit_GFX.h>//OLED庫#include<Adafruit_SSD1306.h>//OLED庫#include<SPI.h>//SPI傳輸數(shù)據(jù)庫#definexianshi_reset13RFIDrfid(10,9);//定義RFID的SDA和RSTintfengmingqi=2;intLED_one=4;intLED_two=7;27代碼編寫Adafruit_SSD1306display(xianshi_reset);voidsetup(){pinMode(fengmingqi,OUTPUT);pinMode(LED_one,OUTPUT);pinMode(LED_two,OUTPUT);

Serial.begin(9600);//讀取串口

SPI.begin();//SPI初始化

rfid.init();//RFID初始化

28代碼編寫

display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC,0X3C);//初始化OLED屏幕的通訊地址為0x3cdisplay.clearDisplay();//清空OLED顯示

display.setTextColor(WHITE);//設(shè)置字體顏色為白色

display.display();//設(shè)置完成更新顯示內(nèi)容}voidloop(){if(rfid.isCard()){//檢測是否讀取卡片

Serial.println("OKcard!");//串口顯示"OKcard!"http://點(diǎn)亮LED_one和LED_twodigitalWrite(LED_one,HIGH);digitalWrite(LED_two,HIGH);29代碼編寫

display.setTextSize(2);//設(shè)置

//第一行顯示的位置和內(nèi)容

display.setCursor(5,0);display.print("Swipecard:");//第二行顯示的位置和內(nèi)容

display.setCursor(40,25);display.print("CYS");//第三行顯示的位置和內(nèi)容

display.setCursor(5,50);display.print("Nubmer:333");display.display();//設(shè)置完成更新顯示內(nèi)容

display.clearDisplay();//清空顯示內(nèi)容

digitalWrite(fengmingqi,HIGH);

30代碼編寫delay(1000);digitalWrite(fengmingqi,LOW);delay(1000);}else{digitalWrite(LED_one,LOW);digitalWrite(LED_two,LOW);digitalWrite(fengmingqi,LOW);display.display();//設(shè)置完成更新顯示內(nèi)容

display.clearDisplay();//清空顯示內(nèi)容

}}31

第七部分硬件系統(tǒng)的測試PART070732硬件電路的刷卡測試搭建好硬件系統(tǒng)并完成代碼編