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SPMOD - RFID

2023-06-21

1. 概述#

SPMOD_RFID (NFC 模块)采用复旦微电子 FM17510 高度集成的非接触式（13Mhz）的读写芯片。

2. SPMOD - RFID 介绍#

  • 采用 Sipeed-SPMOD 接口(2.54mm * 8PIN 排针)，统一 MaixPy 开发板接口
  • 利用SP-MOD SPI和RFID模块通讯
  • 64Byte收发缓冲FIFO
  • RIFC IC 为 FM17510。
  • 模块尺寸：25.0*20.1*6.2mm

2.1. FM17510 介绍#

FM17510 是一款高度集成的工作在 13.56MHz 下的非接触读写器芯片，支持符合 ISO/IEC 14443 TypeA 协议的非接触读写器模式。

同时提供了低功耗的外部卡片侦测功能，方便电池供电、需要低功耗工作、并且需要实时处理任意 时刻会进入射频场的外部卡片的读写器设备。

FM17510 具有低电压、低功耗、 单端驱动等特点。适用于低功耗、低电压、低成本要求的非接触读。

  • FM1750XX 在软硬件层面上兼容 MFRC552，支持工作模式：
FM17510 功能特点：
支持 ISO/IEC 14443 TypeA 读写器模式
读写器模式支持 M1 加密算法
ISO14443 TYPEA 支持通讯速率 106kbps， 212kbps， 424kbps
支持 SPI 串行接口，最高 10Mbps
Host 接口独立电源供电，电压范围 2.2~3.6V
工作温度范围 -40℃ ~ 85℃
64Byte 收发缓冲 FIFO
中断输出模式灵活可配
多种低功耗模式 : Soft powerdown模式 , Hard powerdown 模式, Deep powerdown 模式（典型值 1uA）
支持低功耗外部卡片侦测功能
可编程定时器
内置振荡电路外接 27.12MHz 晶振
宽电压工作范围 2.2V~3.6V
内置 CRC 协处理器
可编程 I/O 引脚

2.2. SPMOD_RFID 模块引脚定义：#

引脚序号 引脚名称 类型 引脚说明 Note
1 GND G 模块电源地
2 CS I SPI片选引脚
3 SO I/O MISO数据引脚，主机输入从机输出
4 NPD I 复位/休眠控制引脚
5 3V3 V 模块电源输入正
6 SCK I SPI串行时钟引脚
7 SI I/O MOSI数据引脚，主机输出从机输入
8 IRQ O 模块中断输出引脚

当 NPD 引脚为低电平时，模块进入休眠状态；当 NPD 引脚输入一个上升沿时，模块复位。

  • 接线方式:
MCU:FUN(IO) SP_RFID
NC(IO_7) NPD
SPI:MISO(IO_15) SO
SPI:SS0(IO_20) CS
SPI:SCK(IO_21) SCK
SPI:MOSI(IO_8) SI
NC(IO_6) IRQ
2.2~3.6V 3.3V
GND GND

3. 使用例程#

  • 流程
    1. 初始化
    2. 扫描并绑定卡片
    3. 读写数据

3.1. C 示例：#


  fpioa_set_function(RFID_CS_PIN, FUNC_GPIOHS0 + RFID_CS_HSNUM); // RFID_CS_PIN: 20;
  fpioa_set_function(RFID_CK_PIN, FUNC_GPIOHS0 + RFID_CK_HSNUM); // RFID_CK_PIN: 21;
  fpioa_set_function(RFID_MO_PIN, FUNC_GPIOHS0 + RFID_MO_HSNUM); // RFID_MO_PIN: 8;
  fpioa_set_function(RFID_MI_PIN, FUNC_GPIOHS0 + RFID_MI_HSNUM); // RFID_MI_PIN: 15;

  gpiohs_set_drive_mode(spi_io_cfg.hs_cs, GPIO_DM_OUTPUT);
  gpiohs_set_drive_mode(spi_io_cfg.hs_clk, GPIO_DM_OUTPUT);
  gpiohs_set_drive_mode(spi_io_cfg.hs_mosi, GPIO_DM_OUTPUT);
  gpiohs_set_drive_mode(spi_io_cfg.hs_miso, GPIO_DM_INPUT);

  // detected card
  PcdRequest(0x52, type)

  // auth and bind...

  // read or write 16 bytes data from sector 0x11
  PcdWrite(0x11, w_buf)
  PcdRead(0x11, &r_buf)

3.2. MaixPy 例程：#


  # 20: CS_NUM;
  fm.register(20, fm.fpioa.GPIOHS20, force=True)
  # set gpiohs work mode to output mode
  cs = GPIO(GPIO.GPIOHS20, GPIO.OUT)

  # RFID_SCK: 21; RFID_SI:8; RFID_SO: 15;
  spi1 = SPI(SPI.SPI1, mode=SPI.MODE_MASTER, baudrate=600 * 1000,
          polarity=0, phase=0, bits=8, firstbit=SPI.MSB, sck=21, mosi=8, miso=15)

  # Create an object of the class MFRC522
  MIFAREReader = MFRC522(spi1, cs)

  # detected and auth, bind...

  # read or write 16 bytes data from sector 0x11
  MIFAREReader.MFRC522_Write(0x11, data)
  MIFAREReader.MFRC522_Read(0x11)

3.3. 运行环境#

语言 开发板 SDK/固件版本
C MaixCube kendryte-standalone-sdk v0.5.6
MaixPy MaixCube maixpy v0.5.1

3.4. 运行结果#

  • C

  • MaixPy

3.5. 移植#

修改以下参数即可适配其他 K210 开发板.

  • C

      // board_config.h
  #define RFID_CS_PIN (20)
  #define RFID_CK_PIN (21)
  #define RFID_MO_PIN (8)
  #define RFID_MI_PIN (15)

  #define RFID_CS_HSNUM (20)
  #define RFID_CK_HSNUM (21)
  #define RFID_MO_HSNUM (8)
  #define RFID_MI_HSNUM (15)

  • MaixPy

      ################### config ###################
  CS_NUM = const(20)
  SPI_FREQ_KHZ = const(600)
  SPI_SCK = const(21)
  SPI_MOSI = const(8)
  SPI_MISO = const(15)
  #############################################

4. 参考设计#

  • SPMOD_RFID 尺寸图：

5. 资源链接#

资源 ---
官网 www.sipeed.com
SIPEED 官方淘宝店 sipeed.taobao.com
Github https://github.com/sipeed
BBS http://bbs.sipeed.com
MaixPy 文档官网 http://maixpy.sipeed.com
Sipeed 模型平台 https://maix.sipeed.com
SDK 相关信息 https://dl.sipeed.com/MAIX/SDK
HDK 相关信息 https://dl.sipeed.com/MAIX/HDK
E-mail(技术支持和商业合作) Support@sipeed.com
telgram link https://t.me/sipeed
MaixPy AI QQ 交流群（四群） 862340358

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