STM8S 系列单片机 + RC522读写 IC 卡

STM8S 系列单片机 + RC522（MFRC522）读写 IC 卡（MIFARE Classic）

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一、适用芯片说明

• MCU：STM8S003 / STM8S103 / STM8S105（推荐 103F3P6，性价比最高）
• RFID：RC522（13.56MHz，ISO/IEC 14443 Type A）
• IC 卡：MIFARE Classic 1K（S50）

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二、硬件连接（SPI 方式）

RC522	STM8S	说明
VCC	3.3V	禁止 5V
GND	GND
RST	PC4	复位
NSS	PA3	片选
SCK	PC5	SPI 时钟
MOSI	PC6	主发从收
MISO	PC7	主收从发
IRQ	悬空	可选

STM8S 使用 SPI 主模式，CPOL=0，CPHA=0

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三、RC522 工作原理简述

寻卡 → 防冲撞 → 选卡 → 认证 → 读/写扇区

MIFARE 1K：

• 16 个扇区（0～15）
• 每扇区 4 块（0～3）
• 块 3 = 密钥区（KeyA + Access Bits + KeyB）

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四、SPI 基础读写

uint8_t SPI_ReadWrite(uint8_t data)
{
    while (!(SPI->SR & SPI_SR_TXE));
    SPI->DR = data;
    while (!(SPI->SR & SPI_SR_RXNE));
    return SPI->DR;
}

uint8_t RC522_ReadReg(uint8_t addr)
{
    uint8_t val;
    NSS_LOW();
    SPI_ReadWrite((addr << 1) | 0x80);
    val = SPI_ReadWrite(0x00);
    NSS_HIGH();
    return val;
}

void RC522_WriteReg(uint8_t addr, uint8_t val)
{
    NSS_LOW();
    SPI_ReadWrite((addr << 1) & 0x7E);
    SPI_ReadWrite(val);
    NSS_HIGH();
}

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五、RC522 初始化

void RC522_Init(void)
{
    RC522_Reset();

    RC522_WriteReg(TModeReg, 0x8D);
    RC522_WriteReg(TPrescalerReg, 0x3E);
    RC522_WriteReg(TReloadRegL, 30);
    RC522_WriteReg(TReloadRegH, 0);
    RC522_WriteReg(TxAutoReg, 0x40);
    RC522_WriteReg(ModeReg, 0x3D);

    RC522_AntennaOn();
}

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六、寻卡 & 防冲撞

1、寻卡

uint8_t RC522_Request(uint8_t *cardType)
{
    uint8_t status;
    RC522_WriteReg(BitFramingReg, 0x07);
    status = RC522_ToCard(PICC_REQALL, cardType);
    return status;
}

2、防冲撞（获取 UID）

uint8_t RC522_Anticoll(uint8_t *uid)
{
    uint8_t status;
    RC522_WriteReg(BitFramingReg, 0x00);
    status = RC522_ToCard(PICC_ANTICOLL, uid);
    return status;
}

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七、扇区认证（关键）

uint8_t keyA[6] = {0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF};

uint8_t RC522_Auth(uint8_t blockAddr)
{
    uint8_t buff[12];
    buff[0] = PICC_AUTHENT1A;
    buff[1] = blockAddr;
    memcpy(&buff[2], keyA, 6);
    memcpy(&buff[8], uid, 4);
    return RC522_ToCard(PCD_AUTHENT, buff);
}

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八、读数据（16 字节）

uint8_t RC522_ReadBlock(uint8_t block, uint8_t *data)
{
    uint8_t buff[18];
    buff[0] = PICC_READ;
    buff[1] = block;
    RC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, buff);
    memcpy(data, buff, 16);
}

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九、写数据（必须 16 字节对齐）

uint8_t RC522_WriteBlock(uint8_t block, uint8_t *data)
{
    uint8_t buff[18];
    buff[0] = PICC_WRITE;
    buff[1] = block;
    RC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, buff);

    memcpy(buff, data, 16);
    return RC522_ToCard(PCD_TRANSCEIVE, buff);
}

参考代码 STM8S系列单片机通过RC522电路向IC卡中读取、写入数据 www.youwenfan.com/contentcnv/72536.html

十、典型主流程

int main(void)
{
    SPI_Init();
    RC522_Init();

    while(1)
    {
        if(RC522_Request(cardType) == MI_OK)
        {
            if(RC522_Anticoll(uid) == MI_OK)
            {
                RC522_Auth(8);
                RC522_ReadBlock(8, data);
                RC522_WriteBlock(8, "1234567890123456");
            }
        }
        delay_ms(200);
    }
}

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十一、常见问题 & 避坑指南

问题	原因	解决
读不到卡	电压不稳	加 100nF 电容
写卡失败	未认证	先 Auth
偶尔死机	SPI 时序	降低 SPI 频率
距离短	天线	优化 PCB / 线圈