基于帐户的票务系统开源分享

描述

介绍

由于对如何通过无线电频率存储和传输数据感到好奇，我选择设计一个票务系统作为我在教职员工中的最后一个项目，该系统仅在旅行结束时根据行进的距离计算欠款。

这是我与 Arduino 板的第一次互动，因此我相信任何人都可以完成这个项目。但是，了解这项技术的工作原理以及如何思考源代码是非常重要的。

所以让我们停止浪费时间，让我们开始这个项目吧！

什么是RFID技术？

射频识别使用电磁场来自动识别和跟踪附着在物体上的标签。

这样的系统总是由三个部分组成：

• 存储数据的标签；

• 具有读或读/写功能的阅读器；

• 具有查询数据库角色的控制器。

RFID系统的工作方式

 

RFID 标签的内存是如何组织的？

注意 RFID 标签上的内容非常重要，因此我扫描了自己的一些标签，以展示数据的组织方式。典型的 RFID 标签具有 1KB 的内存，分为 16 个扇区，每个扇区由 4 个块组成，这些块执行或不执行特殊功能。

1KB RFID 标签的内存

 

可以看出，扇区0的块0被保留用于存储制造商提供的数据。在大多数情况下，它存储 4 个字节的唯一标识符。其余扇区由 3 个数据块组成，可用于存储用户数据。每个扇区的第四个块称为“预告块”，包含访问所需的密钥和指示我们可以执行的程序的访问位，例如：

• 读;

• 写;

• 增量;

• 减量；

• 转移;

• 恢复。

我相信这些信息足以了解我们的系统是如何工作的。

解释源代码：

在本节中，我将解释程序的主要功能。在板和库方面，我们将使用：

董事会经理：

• Arduino SAMD 板。

所需库：

• WiFi尼娜；

• 基于 WifiNINA 的 FireBase Arduino；

• MFRC522。

要遵循的步骤：

1. 首先，读取 RFID 标签的 UID 是很重要的，这将发挥工作站的作用。为此，我们将使用MFRC522库中名为“ DumpInfo ”的程序。我将插入一张图片以了解在哪里可以找到必要的 UID。

在哪里可以找到 UID

 

2. 我们需要在乘客卡上写下金额。为此，我们将使用名为“ ReadAndWrite ”的程序。此代码也可以在MFRC522库中找到。

3. 现在您需要设置一个 google firebase，我们将通过数据库密钥和 URL 将它与我们的代码连接起来。

4. 至此，您拥有了配置代码所需的所有信息。我将解释其中最重要的部分：

检查读取标签类型的函数：

byte is_stop_card(byte tag[RFTAG_MAX_LEN]) { 
   int i = 0; 
   for (i = 0; i < 4; i++) { 
   if (!memcmp(tag, stop_rf[i].rfTag, RFTAG_MAX_LEN)) {   return stop_rf[i].stop_no[0]; } 
   } 
  return false; 
}

如您所见，程序检查读取标签的 UID 是否在代码开头配置的结构中找到。如果没有找到，那么它就是一个乘客标签。

它的结构如下，它包含UID ：

const struct rf_details stop_rf[] = { 
{{0X3C,0X52,0X0E,0X30},{1}}, // Station 1 
{{0XB3,0X26,0X42,0X1C},{2}}, // Station 2 
{{0X0C,0X2A,0XE9,0X2F},{3}}, // Station 3 
{{0XCC,0XA7,0X0D,0X30},{4}}  // Station 4 
};

插入和更新乘客名单：

int update_pass_list(byte *rfTag, int point, int amount)
{
#if 0
   byte sector         = 1;
   byte blockAddr      = 4;
   byte trailerBlock   = 7;
   MFRC522::StatusCode status;
   byte buffer[18];
   byte size = sizeof(buffer);
#endif
   passenger_t *pass = NULL;
#if 0
   if(!head)
   {
       Serial.print("Working");
       Serial.println();
   }
   else
   {
       Serial.print("Not Working");
       Serial.println();
   }
#endif
   if (!head) {
       if (amount < min_req_amt(point)) {
           Serial.print("Passenger does not have the required amount in the account!");
           Serial.println();
           return -1;
       }
       pass = (passenger_t *) malloc(sizeof(passenger_t));
       if (!pass) {
           printf("Error\n");
           exit (-EXIT_FAILURE);
       }
       head = tail = pass;
       memcpy(pass->rfTag, rfTag, RFTAG_MAX_LEN);
       pass->startPoint = point;
       pass->next = NULL;
       fprintf(stdout, "Passenger [%s] boarded at station [%d]\n", rfTag, point);
       Serial.println();
       Serial.print("Passenger boarded at station ");
       Serial.print(point);
       Serial.println();
       Serial.print("Balance: ");
       Serial.print(curr_output);
       Serial.println();
       Serial.println();
       Serial.print("------------------------------------------");
   } else {
       pass = search_tag(rfTag);
       if (pass) {
           byte data[MAX_DATA_SIZE] = { };
           byte* out = 0;
           int_to_byte(Cal_fare(amount, (point - pass->startPoint)), data);
           updated_balance = byte_to_int(data); 
#if 1
           status = (MFRC522::StatusCode) mfrc522.PCD_Authenticate(MFRC522::PICC_CMD_MF_AUTH_KEY_A, trailerBlock, &key, &(mfrc522.uid));
           if (status != MFRC522::STATUS_OK) {
               return -1;
           }
           status = (MFRC522::StatusCode) mfrc522.MIFARE_Read(blockAddr, buffer, &size);
           if (status != MFRC522::STATUS_OK) {
               return -1;
           }
           dump_byte_array(buffer, 16); 
           status = (MFRC522::StatusCode) mfrc522.PCD_Authenticate(MFRC522::PICC_CMD_MF_AUTH_KEY_B, trailerBlock, &key, &(mfrc522.uid));
           if (status != MFRC522::STATUS_OK) {
               return -1;
           }
           dump_byte_array(data, 16); 
           status = (MFRC522::StatusCode) mfrc522.MIFARE_Write(blockAddr, data, 16);
           if (status != MFRC522::STATUS_OK) {
               Serial.print(F("Authenticatation Failed: "));
               Serial.println(mfrc522.GetStatusCodeName(status));
           }
           status = (MFRC522::StatusCode) mfrc522.MIFARE_Read(blockAddr, buffer, &size);
           if (status != MFRC522::STATUS_OK) {
               Serial.print(F("Authenticatation Failed: "));
               Serial.println(mfrc522.GetStatusCodeName(status));
           }
           dump_byte_array(buffer, 16);
       #endif
           updated_balance = byte_to_int(data_array);
           fprintf(stdout, "Passenger [%s] got off at station [%d]\n", rfTag, point);
           Serial.println();
           Serial.print("Passenger got off at station ");
           Serial.print(point);
           Serial.println();
           Serial.print("Updated Balance: ");
           Serial.print(updated_balance);
           Serial.println();
           Serial.println();
           Serial.print("Thank you for using our system!");
           Serial.println();
           delete_entry(rfTag);
       } else {
           if (amount < min_req_amt(point)) {
               Serial.print("Passenger does not have the required amount in the account!");
               Serial.println();
               return -1;
           }
           pass = (passenger_t *) malloc(sizeof(passenger_t));
           if (!pass) {
               printf("Error\n");
               exit (-EXIT_FAILURE);
           }
           tail->next = pass;
           memcpy(pass->rfTag, rfTag, RFTAG_MAX_LEN);
           pass->startPoint = point;
           pass->next = NULL;
           tail = tail->next; 
           fprintf(stdout, "Passenger [%s] boarded at station [%d]\n", rfTag, point);
           Serial.print("Passenger : ");
           Serial.print(rfTag[0]);
           Serial.println();
           Serial.print("Stop : ");
           Serial.print(point);
           Serial.println();
       }
   }
}

如果前面讨论的功能报告 RFID 模块已读取乘客卡或标签，则会创建一个新列表，其中存储已登机的乘客。读取标签后，将在列表中查找 UID，如果不存在，将插入包含 UID 和登机站的新记录。

在最后一个场景中，旅行者已经在数据库中，据了解，他已经验证了卡以执行结帐过程。在这种情况下，会计算出经过的车站数量，并使用该信息可以从卡中提取金额。

乘客列表保存在一个简单的链表中，如下所示：

包含 4 名乘客的列表示例

 

计算票价：

这个函数很简单，它只需要两个参数：数量和停止次数。有了这些，票价可以计算如下：

int Cal_fare(int amt, int num_stop) 

删除条目：

void delete_entry(byte *rfTag)
{
   passenger_t *list = head;
   passenger_t *prev = NULL;
   if (!rfTag)
       return;
   if (list && !memcmp(list->rfTag, rfTag, RFTAG_MAX_LEN)) {
       head = list->next;
       free(list);
       return;
   }
   while (list && memcmp(list->rfTag, rfTag, RFTAG_MAX_LEN)) {
       prev = list;
       list = list->next;
   }
   if (!list)
       return;
   prev->next = list->next;
   if (list == tail)
       tail = prev;
   free(list);
   Serial.println("Entry Deleted");
}

在从列表中删除一个节点的情况下，有三种情况：

• 如果记录在列表的第一个位置，那么我们要做的就是改变列表头部的位置；

• 和前面的情况一样，如果记录在最后一个位置，我们只需要更新列表的尾部即可；

• 一个更困难的情况是当记录在中间时。从程序中可以看出，要删除的节点之前的值被保留，其链接改变了两个位置。

为了更好地理解删除节点的过程，我做了下图：

从链表中删除中间节点

 

我想我涵盖了所有必要的信息来理解这个项目。如果您觉得这有帮助，请发表评论。

与项目合影。