詳細的介紹，請上露天賣場。
這篇網頁主要用來說明在 Arduino 開發環境 中，使用 UART 讀取來自於 HZ-1050 125KHz RFID 讀卡器 ( 文中簡稱 HZ1050 ) 回傳 RFID 卡號 ( 因為 HZ1050 主要是針對 EM4100 以及 EM4001 RFID 卡，因此以下在文中簡稱 EM 卡 )，並且將卡號輸出到 Serial Monitor 中。
本篇是 Arduino 控制 HZ1050 系列的第一篇，這三篇依其接收方式不同有：
- UART
- Wiegand 26 / 34
- UART + Wiegand 26 / 34
HZ1050 讀取到 EM 卡號之後，會直接回傳四個位元組 ( Byte ) 的資料，最簡單檢視的方式就是使用套件中的 USB 轉 TTL 線。
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| USB 轉 TTL 線與 HZ1050 的接法 |
接線的方式如上圖所示。
| USB 轉 TTL 線 | HZ1050 | |
| 紅線 ( +5V ) | → | +5V |
| 黑線 ( GND ) | → | GND |
| 綠線 ( TXD ) | → | 不接 |
| 白線 ( RXD ) | → | TXD |
接好線之後，將 USB 轉 TTL 線插上電腦，確認此條線在電腦中的 COM 埠號碼 ( 假設是 COM 5 )，最後打開套件所附的軟體 CommUart Assistant ( 或是其他串列埠通訊軟體 )，照著下圖畫面中的軟體做相關參數設定
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| 由 USB 轉 TTL 線傳回的 16 進位 EM 卡號 |
Note: HZ1050 可以經由上方的跳線帽設定 Wiegand 26 / 34 以及 UART 傳輸速度 ( 9600 / 19200 bps )。在上面的例子中，是選擇 9600 bps。
使用套件中的鑰匙卡在線圈上方停留一下，HZ1050 若是偵測到正確的卡片，LED +D4 就會亮起，CommUart 的畫面中就會收到卡號。所顯示的卡號就是鑰匙卡上面的號碼轉換成 16 進位的數字。
Note: 若不清楚 EM 卡換算的方法，請看賣場另一篇網頁 ( { HZ1050 } WIEGAND ( 韋根 ) 26 / 34 介紹 ) 的說明。
根據軟體上面所顯示，由 HZ1050 接收到的就是單純的 4 個位元組的 16 進位資料。但請注意 !!! 這 4 個位元組的資料是由 8 個字元所組成，處理上必須先將其轉換成 16 進位或是 10 進位的數字後再去比對會比較方便。
那麼就讓我們先來佈一下線吧 !!!
HZ1050, Arduino 測試電路圖說明：
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| HZ1050, Arduino 測試電路圖 |
上面這個電路圖接好之後，只要切換測試程式碼，就可以直接測試 UART 與 WIEGAND 模式。LCD 用的是賣場上的 { 5V0 } 整合型 LCD ( I2C 通訊 )，其他形式的 LCD 也可以，但要自己修改 LCD 顯示的程式；另外若是不使用 LCD 也可以，但要自行將輸出的資料修改為使用 Serial.print() 或是 Serial.println() 的方式輸出到 Arduino Serial Monitor 視窗中。
實際接線圖如下，中間的電路板轉接電源與可變電阻調整 LCD 螢幕亮度。套件中有雙邊等長排針，可使用在杜邦線與 Arduino 板子連接用。
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| HZ1050, Arduino 實際接線圖 |
Arduino 程式碼說明：
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6 //
7 #include <SoftwareSerial.h>
8
9 // 如果要看更清楚的資料，將下行前方的斜線取消掉
10 //#define DEBUG true
11
12 // Connect the Reader's RX to the RX Pin and vice versa for TX
13 #define RFID_RX_PIN 4
14 #define RFID_TX_PIN 5
15
16 // 要比對的 RFID Tag ID；可以更改為
17 String hexTagID = "0x002285EA"; // 一定要 8 個 16 進位，不足的前方補 0
18 long decTagID = 2262506; // 2262506 = 0x2285EA
19
20 // Configure the Library in UART Mode
21 SoftwareSerial rfidTTL( RFID_RX_PIN, RFID_TX_PIN );
22
程式使用軟體模擬 UART 的方式 ( line 7 ) 接收資料，一些除錯的訊息就由系統內建的 Serial 函式庫處理。雖然程式只使用到軟體 UART 接收的功能，但是函式庫需要用到兩隻接腳 ( line 13 - 14 )，實體宣告在 line 21。
line 17 - 18：程式會將讀取到的 EM 卡號顯示出來；而這兩行的設定是使用兩種不同方式來記錄要比對的 EM 卡號，而比對的程式碼同樣也依這邊的設定分為兩種比對方式，使用者可以根據自己喜歡的方式選擇，移除不需要的程式碼。
line 19：若需要輸出較詳細的資料在 Serial Monitor 上，移除前方的雙斜線。這會讓每個字元的轉換過程輸出到 Serial Monitor 上。
22
23 unsigned char udataTTL[4];
24 char dataTTL[8];
25 int dataIdx;
26
27 long tagID;
28
29 void setup() {
30 Serial.begin(9600);
31 rfidTTL.begin(9600);
32 Serial.println("Serial Ready");
33
34 dataIdx = 0;
35 tagID = 0;
36 }
setup() 函式處理幾個函式與變數的初始化。
line 23 - 27：宣告幾個資料處理會用到的陣列與變數。udataTTL ( line 23 ) 用來儲存由 UART 接收到資料；dataTTL ( line 24 ) 是用來儲存轉換為 10 位數之後的資料，下面會特別說明；dataIdx ( line 25 ) 是用來記錄讀取的進度，最多四個位元組；tagID ( line 27 ) 是轉換之後的 10 進位 EM 卡號，這數字會與偵測到的鑰匙卡號相同。
line 30 - 31：設定 Serial 與 SoftwareSerial 傳輸速度為 9600 bps，並輸出 "Serial Ready" 的字串到 Serial Monitor。
37
38 void loop() {
39 if( rfidTTL.available() ) {
40 udataTTL[dataIdx++] = rfidTTL.read();
41 }
42
43 if(dataIdx == 4)
44 {
45 << 收到完整四個位元組後的處理 >>
101 }
102 }
loop() 函式會重複執行，因此會一直檢查 HZ1050 是否傳來資料 ( line 39 )，如果有資料就將其取出放置入 udataTTL 陣列中 ( line 40 )。
如果取得的資料數量已經有 4 個了 ( line 43 )，就開始運作 ( line 44 - 101 ) 之間的程式碼。
45 // unsigned char to char
46 for( int i = 0; i < 8; i+=2 )
47 {
48 dataTTL[i] = 0x30 + udataTTL[i/2] / 16;
49 if( dataTTL[i] > 0x39 ) dataTTL[i] += 7; // 大於 ASCII '9' 就要變成英文 A(0x41)
50 dataTTL[i+1] = 0x30 + udataTTL[i/2] % 16;
51 if( dataTTL[i+1] > 0x39 ) dataTTL[i+1] += 7;
52 #ifdef DEBUG
53 Serial.print( dataTTL[i], HEX );
54 Serial.print(", ");
55 Serial.print( dataTTL[i+1], HEX );
56 #endif
57 }
58 #ifdef DEBUG
59 Serial.print('\n');
60 #endif
61
62 String id = dataTTL;
63
64 // 轉成 16 進位資料並比對
65 String hexCode = "0x" + id.substring( 0, 8 );
66 Serial.print("HEX Code: ");
67 Serial.print( hexCode );
68 // 16 進位比對
69 if( hexCode == hexTagID )
70 {
71 Serial.println(", HEX compare ok.");
72 /*
73 增加比對成功的處理碼在這邊
74 ...
75 */
76 }
77 else
78 {
79 Serial.println(", HEX compare failed.");
80 }
81
82 // 轉換為 10 進位資料並比對
83 char buf[11]; // 包括前方的 0x 共 10 個位元 + 空白字元
84 hexCode.toCharArray( buf, sizeof(buf) );
85 tagID = strtol( buf, NULL, 0 );
86 Serial.print( "Decimal: " );
87 Serial.print( tagID );
88 if( tagID == decTagID )
89 {
90 Serial.println(", DEC compare ok.");
91 /*
92 增加比對成功的處理碼在這邊
93 ...
94 */
95 }
96 else
97 {
98 Serial.println(", DEC compare failed.");
99 }
100 dataIdx = 0;
101 }
line 46 - 51：轉換 16 進位為 10 進位值，示意如下。假設 EM 鑰匙卡號為 0002262506，轉換為 16 進位為 0x002285EA，放入到陣列中就是
udataTTL[] = { 0x00, 0x22, 0x85, 0xEA};
轉換為 10 進位的字元就是
dataTTL[] = { '0', '0', '2', '2', '8', '5', 'E', 'A' };
若不是很了解的話，將 line 10 前方的雙斜線移除掉重新上傳後執行，就可以看到計算的結果。
line 62 - 80：EM 卡號的比較。將 16 進位的 EM 卡號轉成字串，在與設定的 EM 卡號做比對。雖然這部分有點多此一舉，但是合成的這個字串 "0x002285EA" 是要用來轉換成 long 的整數型態也就是用在 line 84 這一條指令上。
line 82 - 99：轉換 dataTTL 陣列中的資料為 long 整數型態。一但轉換成功之後，就可以使用數字來做比對。
if ... else 是比對成功或是失敗時，使用者想要做的動作，預留在這裡讓使用者自己發揮 !!!!
測試結果：
測試之前，請先使用跳線帽在 HZ1050 板子的上方選擇好要使用的傳輸速度 ( 這裡是選 9600 )。開啟 Arduino 電源並開啟 Serial Monitor，使用套件中的鑰匙卡在線圈上面停一下，Serial Monitor 就會顯示出鑰匙卡的 10 進位以及 16 進位的卡號。如果與設定的卡號相同就會輸出比對成功的字串。
Note: 使用 SoftwareSerial 函式庫的傳輸速度不能超過 9600 bps。若使用 19200 bps 的話，應該輸出會是亂碼或是完全得不到訊號，可以自己試試 ! 解決的方法就是使用作為 DEBUG 輸出的 Serial 函式庫，但要修改原本的程式碼。
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| HZ1050, Arduino Serial Monitor 輸出畫面 |
結論：
利用上面所列出的 HZ1050 UART 接收的 Arduino 程式碼，可方便的移植到其他的控制器或是系統上。關於這一點，可參考下一篇樹莓派使用 UART 接收 HZ1050 的 EM 卡號的範例程式。
<< 部落格 HZ-1050,125KHz RFID 讀卡器模組相關網頁連結 >>
- { HZ1050 } WIEGAND ( 韋根 ) 26 / 34 介紹
- { HZ1050 @ Arduino @ UART 模式 } 125KHz RFID 讀卡器使用說明
- { HZ1050 @ Raspberry Pi @ UART 模式 } 125KHz RFID 讀卡器使用說明
- { HZ1050 @ Arduino @ Wiegand 模式 } 125KHz RFID 讀卡器使用說明
- { HZ1050 @ Arduino + 整合型 LCD } 125KHz RFID 讀卡器使用說明
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