💳 ESP32 RFID RC522 门禁系统：刷卡开门与 IC 卡读写实战

// ========== RC522 白名单门禁系统 ==========
#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>

// ---------- 引脚定义 ----------
#define SS_PIN     5    // SDA / SS
#define RST_PIN    22   // RST
#define LED_GREEN  4    // 验证通过
#define LED_RED    15   // 验证失败
#define BUZZER     2    // 蜂鸣器
#define RELAY      13   // 继电器（控制门锁）

MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN);

// ---------- 白名单 UID（授权卡片） ----------
// 用串口监视器刷一次卡即可看到 UID，将其加入数组
byte whitelist[][4] = {
  {0xA3, 0x7B, 0x2C, 0x15},  // 示例：卡1（替换为你自己的UID）
  {0xD2, 0xE4, 0x8F, 0x0B},  // 示例：卡2
};
const int whitelistSize = sizeof(whitelist) / sizeof(whitelist[0]);

// ---------- 初始化 ----------
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(500);
  Serial.println("\n🔐 RC522 门禁系统启动中...");

  pinMode(LED_GREEN, OUTPUT);
  pinMode(LED_RED, OUTPUT);
  pinMode(BUZZER, OUTPUT);
  pinMode(RELAY, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_GREEN, LOW);
  digitalWrite(LED_RED, LOW);
  digitalWrite(BUZZER, LOW);
  digitalWrite(RELAY, LOW);  // 默认锁闭

  SPI.begin();                     // 初始化 SPI 总线
  mfrc522.PCD_Init();              // 初始化 RC522
  mfrc522.PCD_DumpVersionToSerial(); // 打印固件版本

  Serial.println("✅ 系统就绪，请刷卡...");
  Serial.printf("📋 白名单共 %d 张卡\n", whitelistSize);
}

void loop() {
  // 检测是否有新卡片
  if (!mfrc522.PICC_IsNewCardPresent()) return;
  if (!mfrc522.PICC_ReadCardSerial())   return;

  // 读取 UID 并打印
  Serial.print("💳 检测到卡片 UID: ");
  for (byte i = 0; i < mfrc522.uid.size; i++) {
    Serial.printf("%02X ", mfrc522.uid.uidByte[i]);
  }
  Serial.println();

  // 白名单验证
  bool authorized = checkWhitelist(mfrc522.uid.uidByte, mfrc522.uid.size);

  if (authorized) {
    accessGranted();
  } else {
    accessDenied();
  }

  // 停止与卡片的通信（释放天线，准备下一次刷卡）
  mfrc522.PICC_HaltA();
  mfrc522.PCD_StopCrypto1();
}

// ---------- 白名单查询 ----------
bool checkWhitelist(byte* uid, byte uidLen) {
  for (int i = 0; i < whitelistSize; i++) {
    bool match = true;
    for (byte j = 0; j < uidLen; j++) {
      if (whitelist[i][j] != uid[j]) { match = false; break; }
    }
    if (match) return true;
  }
  return false;
}

// ---------- 验证通过：开锁 ----------
void accessGranted() {
  Serial.println("✅ 验证通过！开门");
  digitalWrite(LED_GREEN, HIGH);
  digitalWrite(RELAY, HIGH);   // 继电器吸合，电锁通电
  tone(BUZZER, 2000, 150);      // 短促哔声
  delay(3000);                   // 开门保持 3 秒
  digitalWrite(RELAY, LOW);    // 继电器断开，重新锁门
  digitalWrite(LED_GREEN, LOW);
}

// ---------- 验证失败：报警 ----------
void accessDenied() {
  Serial.println("❌ 未授权卡片！拒绝访问");
  for (int i = 0; i < 3; i++) {
    digitalWrite(LED_RED, HIGH);
    tone(BUZZER, 800, 200);
    delay(300);
    digitalWrite(LED_RED, LOW);
    delay(200);
  }
}

// ===== 向扇区 1 / Block 4 写入数据 =====
byte sector    = 1;
byte blockAddr = 4;  // 扇区1的第一个块 = 块地址4
byte dataBlock[16] = {
  'A','I','K','n','o','w','-','U',  // "AIKnow-U"
  's','e','r','0','0','1',0x00,0x00
};

// 默认密钥
MFRC522::MIFARE_Key key;
for (byte i = 0; i < 6; i++) key.keyByte[i] = 0xFF;

// 认证扇区 1
byte trailerBlock = 7;  // 扇区1的最后一块（块7）是控制块
MFRC522::StatusCode status;
status = mfrc522.PCD_Authenticate(MFRC522::PICC_CMD_MF_AUTH_KEY_A,
                                  trailerBlock, &key, &(mfrc522.uid));
if (status != MFRC522::STATUS_OK) {
  Serial.printf("❌ 认证失败: %d\n", status);
  return;
}

// 写入数据块
status = mfrc522.MIFARE_Write(blockAddr, dataBlock, 16);
if (status == MFRC522::STATUS_OK) {
  Serial.println("✅ 数据写入成功！");
}

// 读回验证
byte buffer[18];
byte size = sizeof(buffer);
status = mfrc522.MIFARE_Read(blockAddr, buffer, &size);
if (status == MFRC522::STATUS_OK) {
  Serial.print("📖 读出数据: ");
  for (byte i = 0; i < 16; i++) {
    Serial.printf("%c", buffer[i]);
  }
  Serial.println();
}

void printUID(MFRC522 &rc522) {
  Serial.print("UID (");
  Serial.print(rc522.uid.size);
  Serial.print(" bytes): ");
  for (byte i = 0; i < rc522.uid.size; i++) {
    if (rc522.uid.uidByte[i] < 0x10) Serial.print("0");
    Serial.print(rc522.uid.uidByte[i], HEX);
    Serial.print(" ");
  }
  Serial.println();
  Serial.printf("卡片类型: %s\n", rc522.PICC_GetTypeName(rc522.PICC_Type));
}

// 将扇区1的密钥A改为自定义值
byte newKeyA[6] = {0x12, 0x34, 0x56, 0x78, 0x9A, 0xBC};

// 先读取扇区1的尾块（块7），保留访问位
byte trailer[18];
byte size = sizeof(trailer);
mfrc522.MIFARE_Read(7, trailer, &size);

// 替换密钥A（前6字节），保留访问位（6-9字节）和密钥B（10-15字节）
memcpy(trailer, newKeyA, 6);

// 写回尾块
mfrc522.MIFARE_Write(7, trailer, 16);
Serial.println("🔑 密钥已更新！");