彩色丝印 PN532 CH582 NFC 读卡器

八月份获得了一张嘉立创彩色丝印免费券，看到立创开源上多数彩色丝印工程都是单片机核心板或者是简单的 NFC 卡片，于是为了能让这张彩色丝印券物尽其用（又要有电路，又要有大面积的彩色丝印留空区域），我画了这个 PN532 + CH582 读卡器。立创开源上其他的几个 PN532 工程都是直接引出了 PN532 的串口或是加上了一个 CH340，必须搭配专门的上位机软件才能使用，本工程则是在 PN532 的基础上加上了一个 CH582，既可以通过 USB CDC 串口或 BLE 连接上位机，也可以直接在 CH582 单片机上直接与 PN532 交互，另外引出了串口屏的四线 XH2.54 接口，连接串口屏可开发更多应用。

电路设计

• NXP PN532 芯片，支持 ISO14443A/B、FeliCa、NFCIP-1 等多种协议，支持读卡、写卡、模拟卡等功能
  • 通过 UART、SPI、I2C 等多种接口与主控连接，本工程使用了 UART 接口连接 CH582
  • 淘宝上的 PN532 芯片价格在 9 元左右，但是有打磨假货不能用的风险（甚至是好评很多的店铺），建议购买 10 元左右的成品模块拆芯片
    
    左侧是从 PN532 模块上拆下来可用的 PN532，右侧是某店铺 9 元的芯片，有明显打磨和焊锡氧化痕迹，上板无法使用。注意底部散热焊盘右下角的形状不一样。调试可测 26 脚的 RSTOUT_N 测试点，芯片完成复位后应为 3.3V，若一直为 0V 则芯片或晶振有问题。
  • 天线匹配电路 Layout 参考 NXP 的 AN10688，电容电阻值参考 yizhidianzi 的工程，实测感应距离在 4-5cm 左右
  • PN532 晶振频率为 27.12MHz 非常用型号，需要注意
• WCH CH582F 低功耗蓝牙 MCU 芯片，带有 32KB RAM 和 512KB Flash，和两路 USB FS OTG 控制器
  • 实际上只用到了一路 USB，可换成 CH573F 或 CH571F，但价格差不多，都在 2 到 3 元左右。
  • 支持免烧录器直接通过 USB 下载固件：安装 WCHISPStudio，先按住 SW1 按钮再插入电脑 USB，然后在 WCHISPStudio 中选择固件文件，点击下载即可。
    
  • 两线仿真接口按照 这个项目 的方案引出到了 Type-C 接口的 SBU 引脚上, 虽然目前没有合适的调试器，但可以用 Type-C 测试板手动引出调试接口
  • BLE 天线设计与板厚有关，本工程使用了 1.6mm 板厚
• 板上配有 MLT-5020 蜂鸣器，可通过 CH582 的 TMR0 PWM 输出控制蜂鸣器发声
• 彩色丝印图片来自 Unsplash, 可免费商用，正面图片，背面图片
  • 彩色丝印不耐高温，我用了 260 度的回流焊烤箱焊接，有些发黄，建议用更低的温度
• 所有的元件都是贴片的，底部没有凸起的插件孔，板子可以平整地放在桌面上

固件

本工程给出的固件基于 WCH 官方例程简单修改，较为简陋，可以自行按需要修改。固件功能如下：

• 直接插入电脑 USB，红灯亮起，CH582 会识别为 USB HID 键盘，当检测到 ISO14443A 卡片时蓝灯亮起，蜂鸣器响，会自动读取卡片 UID 并模拟键盘输入 UID 后按回车，类似于扫码枪的功能。
• 按住 SW2 按钮再插入电脑 USB，CH582 会模拟 CH340 芯片，识别成 USB CDC 串口，可搭配多种串口 PN532 上位机软件使用，立创开源上其他 PN532 工程有提供上位机软件。收发数据时红蓝灯会交替闪烁。
• 按住 SW1 按钮再插入电脑 USB，进入 ISP 模式，可通过 WCHISPStudio 下载固件 (固件为 ch582-hid-cdc.hex, ch582-hid-cdc.zip 文件为源码)

尝试过使用 WCH 的 BLE 串口透传例程，可以通过 WCH BLE Tool 安卓 APP 连接实现 BLE 串口透传，但是不出现在 MTools BLE 的设备列表中，可能是 Feature 的 ID 不一样，需要一个支持的板子看看。

参考

立创开源的其他 PN532 工程

• 博丽灵梦 附件中有上位机软件
• LiiGuang 附件中有上位机软件

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