PN532 NFC RFID模块引脚配置及使用说明详解

PN532是一个基于Arduino的简单NFC RFID模块，该模块因其功能而与其它RFIC模块和设备略有不同。PN532功能描述了通过NFC芯片实现的现代通信功能。单模块具有UART、SPI、I2C三种通信方式。

最常见的是，PN532设备与Arduino接口，因为它在Arduino IDE中有官方库。该模块用于执行多种功能，例如数据发送、RFIC卡和RFID读取器。该器件只能在5-7cm的近距离工作，但由于其功耗低且速度快，大多数移动公司开始将该模块集成到其设备中以实现多种功能。

引脚配置

PN532提供多种通讯方式。因此，它的引脚数量比其他RFID要多一些，但在电路中，一次只能使用一些引脚。引脚图显示了所有这些引脚：

引脚配置功能说明如下：

功能特性

PN532设备的尺寸可能较小，但该设备的功能列表有很大不同，并且根据现代应用而定。PN532提供的功能大多仅在特定设备中可用，并且由于市场需求而日益增加。其功能特性包括：

• 允许两个模块在特定距离内相互交换任何类型的数据。
• 使用13.56MHz频率，由于范围小，可以合法使用。
• PN532模块可用作NTAG/RFID卡标签和读取器。
• 该器件可在3.3V的SPI电压和5V的其他通信电压下工作。
• 板载开关有助于更改通信协议。
• 一个芯片内有3种协议与之建立接口。
• 该设备具有板载天线，尺寸较小，有助于将其固定在设备的任何位置，而不会占用太多空间。
• 这支持Android手机的NFC。

使用方法

PN532最常见和官方的建议是将其与Arduino Broads一起使用。Arduino中对此模块进行了大量的工作和研究。首先将其与Arduino结合使用，了解模块应在何处与Arduino连接。PN532模块使用SPI、I2C和UART协议。首先，将其与外部模块的以下引脚连接。

对于Arduino UNO：

• SPI
  • SS – D10
  • MOSI – D11
  • MISO – D12
  • SCK – D13
• I2C
  • SCL – A5, D19
  • SDA – A4, D18
• UART
  • RX – D0
  • TX – D1

另一个Arduino板的通信引脚有所不同，可在其官方网站上找到。这里一切都将根据Arduino UNO进行。将所有通信引脚与PN532连接后，它还有一个拨动开关。拨动开关模式一次激活单个协议。

PN532与Arduino连接

以上所有讨论的说明和细节都是针对硬件方面的。要使PN532完全运行，请使用以下Arduino编程。

使用Arduino编程

在编程时，Arduino总是依赖PN532的库。该库允许开发人员根据电路板更改引脚。

#include <Adafruit_PN532.h>

协议

使用PN532库，Arduino将无法通信。要使用I2C和SPI协议，以下库将帮助设备进行通信。

#include <Wire.h> 
#include <SPI.h>

Wire库用于I2C通信。这两种协议几乎在每个板上都有固定引脚。要定义使用任何协议而不是硬件串行，以下对象将有所帮助：

Adafruit_PN532 nfc(PN532_SS)；
Adafruit_PN532 NFC（PN532_IRQ，PN532_RESET）；

如果使用默认值，SPI引脚将按原样使用PN532_SS，但对于I2C协议，请将PN532_IRQ和PN532_RESET替换为其数字PIN。有时，板卡可能会导致通信问题。因此，为了避免SPI通信中的问题，以下函数有助于定义引脚。

Adafruit_PN532 nfc（PN532_SCK、PN532_MISO、PN532_MOSI、PN532_SS）；

PN532_SCK、PN532_MISO、PN532_MOSI和PN532_SS定义引脚编号顺序，应替换为新的PIN。上述所有讨论都是关于通过库选择协议，但PN532的激活和使用说明对于所有协议都是相同的。

数据通讯初始化

在PN532中编程的第一件事也是最重要的就是初始化PN532，不初始化有时IDE不会报错。那么开发人员就很难确定模块不工作的原因。

nfc.begin(); // 用于初始化PN532 
nfc.SAMConfig(); // 它将把卡设置为读卡器模式

通讯方式和所有协议仅用于初始化模块。为了传输和接收数据，一切都应该在编程中初始化。NFC 模块可以执行多种不同的方法。

使用Arduino的NFC RFID示例

这里将PN532定义为NTAGS的读取器。每张NTAGS卡都有一个可通过PN532查看和更改的代码。为此，需要对不同的功能进行编程。首先，将Arduino模块的引脚连接到I2C引脚D18和D19。之后，上传以下代码。

带有库的Arduino代码如下：

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_PN532.h>
#define PN532_IRQ (2)
#define PN532_RESET (3)
Adafruit_PN532 nfc(PN532_IRQ, PN532_RESET);
void setup(void) {
Serial.begin(115200);
nfc.begin();
uint32_t versiondata = nfc.getFirmwareVersion();
if (! versiondata) {
Serial.print("Didn't find PN53x board");
while (1); 
}
nfc.SAMConfig();
}
void loop(void) {
uint8_t success;
uint8_t uid[] = { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
uint8_t uidLength;
success = nfc.readPassiveTargetID(PN532_MIFARE_ISO14443A, uid, &uidLength);
if (success) {
Serial.println("Found an ISO14443A card");
Serial.print(" UID Length: "); Serial.print(uidLength, DEC); Serial.println(" bytes");
Serial.print(" UID Value: ");
nfc.PrintHex(uid, uidLength);
Serial.println("");
if (uidLength == 7){
uint8_t data[32];
Serial.println("Seems to be an NTAG2xx tag (7 byte UID)");
for (uint8_t i = 0; i < 42; i++){
success = nfc.ntag2xx_ReadPage(i, data);
Serial.print("PAGE ");
if (i < 10){
Serial.print("0");
Serial.print(i);
}
else{
Serial.print(i);
}
Serial.print(": ");
if (success){
nfc.PrintHexChar(data, 4);
}
else{
Serial.println("Unable to read the requested page!");
}}}
else
{
Serial.println("This doesn't seem to be an NTAG203 tag (UUID length != 7 bytes)!");
}
Serial.println("\n\nSend a character to scan another tag!");
Serial.flush();
while (!Serial.available());
while (Serial.available()) {
Serial.read();
}
Serial.flush();
}
}

上传代码之后，现在将卡放在模块附近。串行监视器将能够显示卡代码。NTAGS卡可用于任何行业的安全目的。上述代码仅有助于读取卡代码，但卡可以通过 PN532 通过不同的编程进行编程。NTAGS的安全性在每个版本中都略有不同。每个模块都有不同的安全位，但所有这些都可与PN532一起使用。大多数NTAGS可与NTAG203、NTAG213、NTAG215和NTAG2016配合使用。

封装设计参数

总结

PN532是一款由NXP Semiconductors开发的NFC（近场通讯）控制器芯片，它能在各种应用和设备中实现NFC通讯。其主要功能特点包括：

• 支持多种NFC通信协议，包括ISO/IEC 14443 Type A和B、FeliCa以及ISO/IEC 18092（NFCIP-1）。
• 常用于非接触式支付系统、门禁控制、身份识别、数据交换以及其他NFC相关应用。
• 允许设备在近距离（通常几厘米内）进行数据交换。这种技术通常用于非接触式支付系统、公共交通卡以及需要安全便捷数据交换的应用。
• PN532与多种微控制器和系统兼容，因此在将NFC功能集成到各种设备中时成为热门选择。
• 支持点对点通讯，使设备能够直接交换数据，无需专用NFC读卡器。
• 广泛应用于各种NFC读卡器、NFC启用的智能手机以及其他与NFC相关的设备。
• 包含安全功能，确保通讯的安全性，包括加密和认证协议，以防止未经授权的对敏感数据的访问。

不难看出，PN532在推动NFC技术的应用方面发挥了重要作用，并已成为许多NFC启用设备和应用中的标准组件。它提供了一种可靠、方便的无线通讯方式，为不同行业的多种用例提供了可能性。