经过几个星期对RFID的学习，完成了一个关于RFID的项目，本项目用到的模块有gec6818开发板，一个高频RFID，一个高频RFID读卡器，一个蓝牙模块。根据RFID实现用户注册功能，记录一些用户的基本信息，如姓名、部门单位、工牌号等，信息存储在一个文件中。每次运行程序都会读取之前保存的信息。打卡功能：用户进入和离开办公室需要刷卡，LCD显示打开房间门。刷卡时会显示基本信息，记录上下班打卡时间，语音播报，显示用户基本信息，并通过蓝牙模块通知手机。家电管理功能:第一个员工进入办公室，会使用驱动程序打开gec6816的led灯；最后一个员工离开办公室时，会使用驱动程序关闭所有灯光。

一、高频RFID卡的读取

1. 模块引脚说明：

1   GND   地
2   VCC   +5v
3   TXD   串口输出
4   TRD   串口输入

2、接线方式：

6818串口con2    低频RFID阅读器
       VCC------------------------VCC
       GND-----------------------GND
       RX   ------------------------- TX
       TX—————————RX

3. mifare522模块的数据帧格式：

4.不同命令的数据帧格式

1、请求（CMD=A）
命令类型：0x02
命令：‘A‘
数据长度：1
数据信息：0x26—IDLE，0x52—ALL

代码如下


int PiccRequest(int fd)
{
	int ret;
	unsigned char tx_buf[7];//存放要发送的数据
	tx_buf[0]=0x07;//命令长度
	tx_buf[1]=0x02;//命令类型
	tx_buf[2]='A';//命令
	tx_buf[3]=0x01;//数据长度
	tx_buf[4]=0x52;//请求模式
	tx_buf[5]=CalBCC(tx_buf,tx_buf[0]-2);//校验
	tx_buf[6]=0x03;//结束
 
	write(fd,tx_buf,7);//发送数据给从机
	usleep(50000);//延时
	ret=read(fd,rt_buf,8);//接收从机应答消息
	if(ret<0)//接收返回值小于0接收失败
	{
		printf("read err\n");
		return 1;
	}
	if(ret==8)//接收到长度8的数据
	{
		if(rt_buf[2]==0x00)//判断status位为0表示成功
		{
			return 0;
		}
	}
	return 1;
}

2、防碰撞
命令类型：0x02
命令：‘B‘
数据长度：计数位=0，长度=2；计数位！=0，长度=6
数据信息：0x93——一级防碰撞 0x95——二级防碰撞 0x97——三级防碰撞

代码如下


int PiccAnticoll(int fd)
{
	int ret;
	unsigned char tx_buf[8];//存放要发送的数据
	int card_ID=0;
	tx_buf[0]=0x08;//命令长度
	tx_buf[1]=0x02;//命令类型
	tx_buf[2]='B';//命令
	tx_buf[3]=0x02;//数据长度
	tx_buf[4]=0x93;//碰撞级别选择1级
	tx_buf[5]=0x00;
	tx_buf[6]=CalBCC(tx_buf,tx_buf[0]-2);//校验
	tx_buf[7]=0x03;//结束
 
	write(fd,tx_buf,8);//发送数据给从机
	usleep(50000);//延时
	ret=read(fd,rt_buf,10);//接收从机应答消息
	if(ret<0)//接收返回值小于0接收失败
	{
		printf("read err\n");
		return 1;
	}
	if(ret==10)//接收到长度10的数据
	{
		if(rt_buf[2]==0x00)//判断status位为0表示成功
		{
			card_ID=(rt_buf[7]<<24)|(rt_buf[6]<<16)|(rt_buf[5]<<8) |rt_buf[4];//读取buf中数据
			printf("ID=%x\n",card_ID);
			return 0;
		}
	}
	return 1;
}

5、串口1初始化


int   uart1_init()
{
	int   uart1_fd= open("/dev/ttySAC1", O_RDWR);//打开串口1设备文件
	if (uart1_fd == -1)
	{
		perror("open error:");
		return -1;
	}
	struct termios myserial;
	memset(&myserial, 0, sizeof (myserial));//清空结构体
	myserial.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);//O_RDWR
	//设置控制模式状态，本地连接，接受使能
	//设置 数据位
	myserial.c_cflag &= ~CSIZE;   //清空数据位
	myserial.c_cflag &= ~CRTSCTS; //无硬件流控制
	myserial.c_cflag |= CS8;      //数据位:8
	myserial.c_cflag &= ~CSTOPB;//   //1位停止位
	myserial.c_cflag &= ~PARENB;  //不要校验
	cfsetospeed(&myserial, B9600);  //设置波特率,B9600是定义的宏
	cfsetispeed(&myserial, B9600);
	tcflush(uart1_fd, TCIFLUSH);/* 刷新输出队列,清楚正接受的数据 */
	tcsetattr(uart1_fd, TCSANOW, &myserial);/* 改变配置 */
	return   uart1_fd;
}

6、读卡id代码如下


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <termios.h>
 
unsigned char rt_buf[10];//存放接收数据
 
//串口初始化
int   uart1_init()
{
 
	int   uart1_fd= open("/dev/ttySAC1", O_RDWR);//打开串口1设备文件
	if (uart1_fd == -1)
	{
		perror("open error:");
		return -1;
	}
 
	struct termios myserial;
	
	memset(&myserial, 0, sizeof (myserial));//清空结构体
	
	myserial.c_cflag |= (CLOCAL | CREAD);//O_RDWR
 
	//设置控制模式状态，本地连接，接受使能
	//设置 数据位
	myserial.c_cflag &= ~CSIZE;   //清空数据位
	myserial.c_cflag &= ~CRTSCTS; //无硬件流控制
	myserial.c_cflag |= CS8;      //数据位:8
 
	myserial.c_cflag &= ~CSTOPB;//   //1位停止位
	myserial.c_cflag &= ~PARENB;  //不要校验
 
	cfsetospeed(&myserial, B9600);  //设置波特率,B9600是定义的宏
	cfsetispeed(&myserial, B9600);
	
	tcflush(uart1_fd, TCIFLUSH);/* 刷新输出队列,清楚正接受的数据 */
	
	tcsetattr(uart1_fd, TCSANOW, &myserial);/* 改变配置 */
	return   uart1_fd;
}
 
//校验
unsigned char CalBCC(unsigned char *buf,int n)
{
	int i;
	unsigned char bcc=0;
	for(i=0;i<n;i++)
	{
		bcc^=*(buf+i);
	}
	return (~bcc);
}
 
//申请请求
int PiccRequest(int fd)
{
	int ret;
	unsigned char tx_buf[7];//存放要发送的数据
	tx_buf[0]=0x07;//命令长度
	tx_buf[1]=0x02;//命令类型
	tx_buf[2]='A';//命令
	tx_buf[3]=0x01;//数据长度
	tx_buf[4]=0x52;//请求模式
	tx_buf[5]=CalBCC(tx_buf,tx_buf[0]-2);//校验
	tx_buf[6]=0x03;//结束
 
	write(fd,tx_buf,7);//发送数据给从机
	usleep(50000);//延时
	ret=read(fd,rt_buf,8);//接收从机应答消息
	if(ret<0)//接收返回值小于0接收失败
	{
		printf("read err\n");
		return 1;
	}
	if(ret==8)//接收到长度8的数据
	{
		if(rt_buf[2]==0x00)//判断status位为0表示成功
		{
			return 0;
		}
	}
	return 1;
}
 
//防碰撞
int PiccAnticoll(int fd)
{
	int ret;
	unsigned char tx_buf[8];//存放要发送的数据
	int card_ID=0;
	tx_buf[0]=0x08;//命令长度
	tx_buf[1]=0x02;//命令类型
	tx_buf[2]='B';//命令
	tx_buf[3]=0x02;//数据长度
	tx_buf[4]=0x93;//碰撞级别选择1级
	tx_buf[5]=0x00;
	tx_buf[6]=CalBCC(tx_buf,tx_buf[0]-2);//校验
	tx_buf[7]=0x03;//结束
 
	write(fd,tx_buf,8);//发送数据给从机
	usleep(50000);//延时
	ret=read(fd,rt_buf,10);//接收从机应答消息
	if(ret<0)//接收返回值小于0接收失败
	{
		printf("read err\n");
		return 1;
	}
	if(ret==10)//接收到长度10的数据
	{
		if(rt_buf[2]==0x00)//判断status位为0表示成功
		{
			card_ID=(rt_buf[7]<<24)|(rt_buf[6]<<16)|(rt_buf[5]<<8) |rt_buf[4];//读取buf中数据
			printf("ID=%x\n",card_ID);
			return 0;
		}
	}
	return 1;
}
 
int main()
{
	int fd=uart1_init();//串口初始化
	while(1)
	{
		if(PiccRequest(fd))//请求
		{
			continue;
		}
		if(PiccAnticoll(fd))//防碰撞
		{
			continue;
		}
	}
	colse(fd);//关闭文件
	return 0;
}

二、LCD使用及原理

1、lcd介绍

由宽x=800，高y=480个像素点组成
在Linux中一切皆文件
LCD屏同样是一个文件：   /dev/fb0
fb:Frame Buffer 帧缓存，也叫做显存
帧缓存的每一个存储单元对应一个像素,整个帧缓存就对应一副图像
像素：描述组成图像的每一个点的颜色值
颜色：在计算机系统中，颜色常见的是由RGB三基色组成的24位整数值表示
用符号描述为：0x00RRGGBB
即：
       bit16 ~ bit23 这8个bit位表示红色分量
       bit8 ~ bit15 这8个bit位表示绿色分量
       bit0 ~ bit7 这8个bit位表示蓝色分量
相关函数1、void *mmap(void *addr, size_t length, int prot, int flags,
int fd, off_t offset);//地址映射
2、int munmap(void *addr, size_t length); //地址释放映射
映射后，mmap的返回值（plcd）就是映射空间的首地址，对于映射屏幕来说，指针plcd指向的就是第一个像素点，给该地址存入数据，就是给对于的像素点显示颜色。因此 *plcd = 0x00ff00; 就是给第一个像素点显示了绿色

2、LCD初始化，对文件进行映射


int *plcd=NULL;
int lcd_fd;
int lcd_init()
{
	lcd_fd=open("/dev/fb0",O_RDWR);//打开lcd控制文件
	if(lcd_fd==-1)
	{
		perror("open lcd err\n");
		return -1;
	}
 
	plcd=mmap(NULL,800*480*4,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,lcd_fd,0);//地址映射
	if(MAP_FAILED==plcd)
	{
		perror("mmap erro\n");
		return -1;
	}
	return 0;
}

3、LCD画点，清屏，显示字符串函数


//lcd画点
void lcd_draw_point(int x,int y,int color)
{
	*(plcd+y*800+x)=color;
}
 
//清屏
void lcd_clear(int color)
{
	int x,y;
	for(y=0;y<480;y++)
	{
		for(x=0;x<800;x++)
			lcd_draw_point(x,y,color);
	}
}
 
//显示单个字符
void show_word(unsigned char word[],int width,int length,int x0,int y0,unsigned int color)
{
	int  i,j,k;
	int x;
	for(i=0;i<length;i++)
	{
		x=word[i];
		//printf("%x\n",x);
		for(k=7;k>=0;k--)
		{
			if(x&0x01<<k)
				lcd_draw_point(x0+(7-k)+(i%(width/8)*8),y0+(i/(width/8)),color);
		}
	}
}

4显示图片


//显示图片
void lcd_show_bmp(int x,int y,char *bmpname)
{
	unsigned char buf[4];
	int fd=open(bmpname,O_RDWR);
	if(fd==-1){
		perror("open bmp file err\n");
		return ;
	}
	//读魔数
	lseek(fd,0,SEEK_SET);
	read(fd, buf, 2);
	if(buf[0]!=0x42 || buf[1]!=0x4D)
	{
		printf("this picture is not bmo!\n");
		return ;
	}
	//读位图宽度
	int bmp_w=0;
	lseek(fd, 0x12, SEEK_SET);
	read(fd,&bmp_w,4);
	//读位图高度
	int bmp_h=0;
	lseek(fd,0x16,SEEK_SET);
	read(fd,&bmp_h,4);
	//读图片色深
	int bmp_colordepath=0;
	lseek(fd, 0x1c, SEEK_SET);
	read(fd,&bmp_colordepath,2);
	printf("bmp:%d*%d*%d\n",bmp_w,bmp_h,bmp_colordepath);
	//读像素数组
	lseek(fd,54, SEEK_SET);
	int i,j;
	for(i=0;i<bmp_h;i++)
	{
		for(j=0;j<bmp_w;j++)
		{
			int color=0;
			read(fd, &color, bmp_colordepath/8);
			lcd_draw_point(x+j,y+(bmp_h>0?(bmp_h-i-1):i),color);
		}
		lseek(fd, (4-bmp_colordepath/8*bmp_w%4)%4,SEEK_CUR);
	}
	//printf("i=%d,j=%d\n",x+j,y+(bmp_h>0?(bmp_h-i-1):i));
	close(fd);
}

5、读触摸点坐标


int get_coordinate(int *x,int *y)
{
	struct input_event et;
	int fd=open("/dev/input/event0",O_RDONLY);
	if(fd==-1)
	{
		perror("open event0 failed");
		return -1;
	}
	while (1)
	{
		int r=read(fd, &et, sizeof(et));
		if(r==sizeof(et))
		{
			if(et.type==EV_ABS && et.code==ABS_X)//保存x
			{
				*x=et.value;
			}
			if(et.type==EV_ABS && et.code==ABS_Y)//保存y
			{
				*y=et.value;
			}
			if(et.type==EV_KEY && et.code==BTN_TOUCH && et.value==0)//手指离开
			{
				close(fd);
				return 0;
			}
		}
	}
}

三、使用文件保存信息

1、读文件里信息


void write_user_to_file(FILE *fp)
{
    int class=0;
    int number=0;
    char name[25];
    char str[124];
    printf("请输入class,number,name:\n");
    scanf("%d %d %s",&class,&number,name);
    sprintf(str,"%u %d %d %s\n",card_ID,class,number,name);//无符号整型写入
    fputs(str, fp);
 
    //更新用户信息
    users[num].card_id=card_ID;
    users[num].class=class;
    users[num].number=number;
	users[num].time_num=5;
    strcpy(users[num].name, name);
    num++;
}

2、从文件里删除信息


FILE *delete_line(FILE *fp,unsigned int id)
{
    FILE *ff;
    unsigned int id_bk=0;
    ff=fopen("./users_message_bk","at+");
    system("chmod 777 users_message_bk");//防止权限问题
    fseek(fp,0,SEEK_SET);
    while(fgets(data_buf,sizeof(data_buf),fp)!=NULL)
    {
        sscanf(data_buf,"%u",&id_bk);
        if(id_bk!=id)
        {
            fputs(data_buf,ff);
            //printf("id=%u,id_bk=%u\n",id,id_bk);//取值取无符号整型
        }
    }
    fclose(fp);
    remove("./users_message");
    fp=fopen("./users_message","at+");
    system("chmod 777 users_message");//防止权限问题
    fseek(ff,0,SEEK_SET);
    while(fgets(data_buf,sizeof(data_buf),ff)!=NULL)
    {
        fputs(data_buf,fp);
    }
    fclose(ff);
    remove("./users_message_bk");
    //更新用户信息
    num=0;
    fseek(fp,0,SEEK_SET);
    get_file_users_message();
    return fp;
}

四、蓝牙通信与灯光

使用串口2

首先对串口2进行初始化

使用手机蓝牙助手与gec6818进行通信

效果如下

我使用的是gec6818驱动开发，对led的gpio进行高低电平的输出来控制led灯的亮灭

led测试代码如下


#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ioctl.h>
 
/* ioctl: ./step_motor_test /dev/xxx type frequency
 */
 
 //定义LED的魔幻数
#define MOTOR_forward _IO('x', 0)//正转
#define MOTOR_backward _IO('x', 1)//逆转
 
static int Power_10(int num)
{
    int i,temp=1;
    for( i=0;i<num;i++)
        temp=temp*10;
    return temp;
}
 
int main(int argc, char **argv)
{
    int fd,i=100;
    int len;
    unsigned int com,freq,num=0;
    char buf[5];
 
    if (argc < 4)
    {
        printf("Usage: \n");
        printf("%s <dev> type frequency\n", argv[0]);
        return -1;
    }
 
    // open
    fd = open(argv[1], O_RDWR);
    if (fd < 0)
    {
        printf("can not open file %s\n", argv[1]);
        return -1;
    }
 
    com=strtol(argv[2],NULL,0);
    freq=strtol(argv[3], NULL, 0);
    printf("com=%d,freq=%d\n",com,freq);
    if(com!=0 && com!=1)
    {
        printf("type=0 or 1\n");
        close(fd);
        return -1;
    }
    while(i--)
    {
        switch (com) {
            case 0:
                ioctl(fd,MOTOR_backward,freq);
                break;
            case 1:
                ioctl(fd,MOTOR_forward,freq);
                break;
        }
        //sleep(1);
    }
 
    // close
    close(fd);
    return 0;
}

使用mplayer进行语音播报

总结

经过这个小项目我获得了很多收获，对linux操作系统和RFID有了更加深刻的理解。

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