Nesses Cartões os dados são divididos em três trilhas de dados medindo aproximadamente 2,5 milimetros cada uma.Existe uma normativa, a ISO/IEC 7811 a qual define o conteúdo e formato de cada uma das trilhas:
Trilha 1: tem formato de 210 bpi (bits por polegar) e contém 79 caracteres cada um composto por 6 bits mais um de paridade. É uma trilha só de leitura.
Trilha 2: tem formato de 75 bpi e contém 40 caracteres cada um composto por 4 bits mais um de paridade.
Trilha 3: tem formato 210 bpi e contém 107 caracteres de 4 bit mais um de paridade.
Em geral a maioria dos cartões de crédito utiliza somente as duas primeiras trilhas. A trilha três contém às vezes PINs, códigos de país, limites autorizados, códigos e números de acordos ou parceiras (milhagens, descontos em lojas), etc. mas o seu uso não é regulado de forma homogênea entre bancos e operadoras. Vale notar que vários dados são repetidos ou duplicados nas trilhas um e dois.
O conteúdo da trilha um ainda não está totalmente padronizado entre as empresas.
O primeiro padrão de escritura da trilha um dos cartões foi desenvolvido pela IATA (Associação Internacional das Empresas Aéreas).
Existe um segundo padrão estabelecido pela ABA (American Bankers Association), que a maioria das empresas de cartões de crédito utiliza, mas podem existir exceções.
As informações que normalmente se encontram na trilha um dos cartões de créditos são as seguintes:
Sinal de Início - um caráter (normalmente "%")
Código de Formato - um caráter alfabético (normalmente "B")
Número de Conta Primário - até 19 caracteres
Separador - um caráter (normalmente "^")
Código de País - três caracteres
Nome - de dois até 26 caracteres
Separador - um caráter
Data de vencimento ou separador - quatro caracteres ou um caráter
Informações livres - número de caracteres até completar a capacidade da trilha (79 caracteres no total)
Sinal de Fim - um caráter (normalmente "?")
Caráter de controle (LRC) - um caráter
A trilha dois foi inicialmente padronizada pela ABA (American Bankers Association).
É a trilha mais padronizada para cartões de crédito e a que todos os sistemas utilizam sempre. Os dados contidos na trilha dois são os seguintes:
Sinal de Início - um caráter (normalmente ";")
Número de Conta Primário - até 19 caracteres
Separador - um caráter (normalmente "=")
Código de País - três caracteres
Data de vencimento ou separador - quatro caracteres ou um caráter
Informações livres - número de caracteres até completar a capacidade da trilha (40 caracteres no total)
Sinal de Fim - um caráter (normalmente "?")
Caráter de controle (LRC) - um caráter
O leitor que estou utilizando para estes testes possui 9 pinos, como pode ser verificado na figura abaixo. Cada uma das trilhas utiliza dois pinos, um pra data e outro pra clock. Além dos pinos Media Detect que é utilizado para indicar que há cartão na leitora e os pinos de vcc e ground. Os Pinos de Data e Clock, devem ser ligados nos pinos de interrupções externas do arduino. A Classe que disponibilizei já faz todo esse trabalho. Apesar de termos 9 pinos, na prática podemos dispensar 4 pinos, pois faremos a leitura de apenas uma trilha, a trilha 1, a trilha 2 ou a trilha 3, o que irá depender do projeto em questão.
Observações: Nos meus testes tentei fazer a leitura simultânea de todos as trilhas mas sem sucesso, por isso disponibilizei a classe de modo que apenas uma trilha seja lida. Basta o programador escolher a trilha que deseja ler.
Vídeo:
código-fonte
o exemplo original foi baseado no código linkado no fim do artigo, a partir do qual criei uma classe, para facilitar o uso do código.
Durante os testes percebi que se passar o cartão apenas até a metade e voltar, o leitor faz uma leitura truncada, não retornando o que realmente está na trilha. A Classe que eu fiz não faz essa validação, ficando a cargo do programador que utilizá-la a tratar desse detalhe, o que irá depender do tipo de projeto ao qual o leitor está sendo usado.
Durante os testes percebi que se passar o cartão apenas até a metade e voltar, o leitor faz uma leitura truncada, não retornando o que realmente está na trilha. A Classe que eu fiz não faz essa validação, ficando a cargo do programador que utilizá-la a tratar desse detalhe, o que irá depender do tipo de projeto ao qual o leitor está sendo usado.
class BitArray{
private:
int _num_bits; //quantidade de bits a serem gerenciados
int _num_bytes; //quantidade de bytes utilizados para armazenar os bits a serem gerenciados
byte * _bytes; //array de bytes onde estaram armazenados os bits
public:
BitArray(int num_bits){
_num_bits = num_bits;
_num_bytes = _num_bits/8 + (_num_bits%8 ? 1 : 0) + 1;
_bytes = (byte *)(malloc( _num_bytes * sizeof(byte) ) );
}
void write(int index, byte value) {
byte b = _bytes[ index/8 + (index%8 ? 1 : 0) ];
unsigned int bit = index%8;
if (value) { b |= (1 << bit); } else { b &= ~(1 << bit); }
_bytes[ index/8 + (index%8 ? 1 : 0) ] = b;
}
void write(byte value) {
for(int j=0; j<_num_bytes;j++) { _bytes[j] = value ? B11111111 : B00000000; }
}
int read(int index) {
byte b = _bytes[ index/8 + (index%8 ? 1 : 0) ];
unsigned int bit = index%8;
return (b & (1 << bit)) != 0;
}
~BitArray(){ free( _bytes ); }
};
MyInterrupt.h - Classe base para tratar interrupções dentro da própria classe. Mais informações aqui: http://fabianoallex.blogspot.com.br/2015/11/arduino-como-tratar-interrupcoes.html
/* -*- mode: jde; c-basic-offset: 2; indent-tabs-mode: nil -*- */
/*
Part of the Wiring project - http://wiring.uniandes.edu.co
Copyright (c) 2004-05 Hernando Barragan
This library is free software; you can redistribute it and/or
modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
License as published by the Free Software Foundation; either
version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
This library is distributed in the hope that it will be useful,
but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
Lesser General Public License for more details.
You should have received a copy of the GNU Lesser General
Public License along with this library; if not, write to the
Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330,
Boston, MA 02111-1307 USA
Modified 24 November 2006 by David A. Mellis
Modified 1 August 2010 by Mark Sproul
*/
#include <inttypes.h>
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <avr/pgmspace.h>
#include <stdio.h>
#include "wiring_private.h"
class Interrupt; //declaracao previa
void attachInterrupt(uint8_t interruptNum, Interrupt * interruptObject, int mode); //declaracao previa
class Interrupt {
public:
void attach(uint8_t interruptNum, int mode) { attachInterrupt(interruptNum, this, mode); };
void volatile virtual execInterrupt(uint8_t interruptNum);
};
Interrupt * interruptObjects[EXTERNAL_NUM_INTERRUPTS];
//static volatile voidFuncPtr intFunc[EXTERNAL_NUM_INTERRUPTS];
// volatile static voidFuncPtr twiIntFunc;
void attachInterrupt(uint8_t interruptNum, Interrupt * interruptObject, int mode) {
if(interruptNum < EXTERNAL_NUM_INTERRUPTS) {
interruptObjects[interruptNum] = interruptObject;
// Configure the interrupt mode (trigger on low input, any change, rising
// edge, or falling edge). The mode constants were chosen to correspond
// to the configuration bits in the hardware register, so we simply shift
// the mode into place.
// Enable the interrupt.
switch (interruptNum) {
#if defined(__AVR_ATmega32U4__)
// I hate doing this, but the register assignment differs between the 1280/2560
// and the 32U4. Since avrlib defines registers PCMSK1 and PCMSK2 that aren't
// even present on the 32U4 this is the only way to distinguish between them.
case 0:
EICRA = (EICRA & ~((1<<ISC00) | (1<<ISC01))) | (mode << ISC00);
EIMSK |= (1<<INT0);
break;
case 1:
EICRA = (EICRA & ~((1<<ISC10) | (1<<ISC11))) | (mode << ISC10);
EIMSK |= (1<<INT1);
break;
case 2:
EICRA = (EICRA & ~((1<<ISC20) | (1<<ISC21))) | (mode << ISC20);
EIMSK |= (1<<INT2);
break;
case 3:
EICRA = (EICRA & ~((1<<ISC30) | (1<<ISC31))) | (mode << ISC30);
EIMSK |= (1<<INT3);
break;
case 4:
EICRB = (EICRB & ~((1<<ISC60) | (1<<ISC61))) | (mode << ISC60);
EIMSK |= (1<<INT6);
break;
#elif defined(EICRA) && defined(EICRB) && defined(EIMSK)
case 2:
EICRA = (EICRA & ~((1 << ISC00) | (1 << ISC01))) | (mode << ISC00);
EIMSK |= (1 << INT0);
break;
case 3:
EICRA = (EICRA & ~((1 << ISC10) | (1 << ISC11))) | (mode << ISC10);
EIMSK |= (1 << INT1);
break;
case 4:
EICRA = (EICRA & ~((1 << ISC20) | (1 << ISC21))) | (mode << ISC20);
EIMSK |= (1 << INT2);
break;
case 5:
EICRA = (EICRA & ~((1 << ISC30) | (1 << ISC31))) | (mode << ISC30);
EIMSK |= (1 << INT3);
break;
case 0:
EICRB = (EICRB & ~((1 << ISC40) | (1 << ISC41))) | (mode << ISC40);
EIMSK |= (1 << INT4);
break;
case 1:
EICRB = (EICRB & ~((1 << ISC50) | (1 << ISC51))) | (mode << ISC50);
EIMSK |= (1 << INT5);
break;
case 6:
EICRB = (EICRB & ~((1 << ISC60) | (1 << ISC61))) | (mode << ISC60);
EIMSK |= (1 << INT6);
break;
case 7:
EICRB = (EICRB & ~((1 << ISC70) | (1 << ISC71))) | (mode << ISC70);
EIMSK |= (1 << INT7);
break;
#else
case 0:
#if defined(EICRA) && defined(ISC00) && defined(EIMSK)
EICRA = (EICRA & ~((1 << ISC00) | (1 << ISC01))) | (mode << ISC00);
EIMSK |= (1 << INT0);
#elif defined(MCUCR) && defined(ISC00) && defined(GICR)
MCUCR = (MCUCR & ~((1 << ISC00) | (1 << ISC01))) | (mode << ISC00);
GICR |= (1 << INT0);
#elif defined(MCUCR) && defined(ISC00) && defined(GIMSK)
MCUCR = (MCUCR & ~((1 << ISC00) | (1 << ISC01))) | (mode << ISC00);
GIMSK |= (1 << INT0);
#else
#error attachInterrupt not finished for this CPU (case 0)
#endif
break;
case 1:
#if defined(EICRA) && defined(ISC10) && defined(ISC11) && defined(EIMSK)
EICRA = (EICRA & ~((1 << ISC10) | (1 << ISC11))) | (mode << ISC10);
EIMSK |= (1 << INT1);
#elif defined(MCUCR) && defined(ISC10) && defined(ISC11) && defined(GICR)
MCUCR = (MCUCR & ~((1 << ISC10) | (1 << ISC11))) | (mode << ISC10);
GICR |= (1 << INT1);
#elif defined(MCUCR) && defined(ISC10) && defined(GIMSK) && defined(GIMSK)
MCUCR = (MCUCR & ~((1 << ISC10) | (1 << ISC11))) | (mode << ISC10);
GIMSK |= (1 << INT1);
#else
#warning attachInterrupt may need some more work for this cpu (case 1)
#endif
break;
case 2:
#if defined(EICRA) && defined(ISC20) && defined(ISC21) && defined(EIMSK)
EICRA = (EICRA & ~((1 << ISC20) | (1 << ISC21))) | (mode << ISC20);
EIMSK |= (1 << INT2);
#elif defined(MCUCR) && defined(ISC20) && defined(ISC21) && defined(GICR)
MCUCR = (MCUCR & ~((1 << ISC20) | (1 << ISC21))) | (mode << ISC20);
GICR |= (1 << INT2);
#elif defined(MCUCR) && defined(ISC20) && defined(GIMSK) && defined(GIMSK)
MCUCR = (MCUCR & ~((1 << ISC20) | (1 << ISC21))) | (mode << ISC20);
GIMSK |= (1 << INT2);
#endif
break;
#endif
}
}
}
void detachInterrupt(uint8_t interruptNum) {
if(interruptNum < EXTERNAL_NUM_INTERRUPTS) {
// Disable the interrupt. (We can't assume that interruptNum is equal
// to the number of the EIMSK bit to clear, as this isn't true on the
// ATmega8. There, INT0 is 6 and INT1 is 7.)
switch (interruptNum) {
#if defined(__AVR_ATmega32U4__)
case 0:
EIMSK &= ~(1<<INT0);
break;
case 1:
EIMSK &= ~(1<<INT1);
break;
case 2:
EIMSK &= ~(1<<INT2);
break;
case 3:
EIMSK &= ~(1<<INT3);
break;
case 4:
EIMSK &= ~(1<<INT6);
break;
#elif defined(EICRA) && defined(EICRB) && defined(EIMSK)
case 2:
EIMSK &= ~(1 << INT0);
break;
case 3:
EIMSK &= ~(1 << INT1);
break;
case 4:
EIMSK &= ~(1 << INT2);
break;
case 5:
EIMSK &= ~(1 << INT3);
break;
case 0:
EIMSK &= ~(1 << INT4);
break;
case 1:
EIMSK &= ~(1 << INT5);
break;
case 6:
EIMSK &= ~(1 << INT6);
break;
case 7:
EIMSK &= ~(1 << INT7);
break;
#else
case 0:
#if defined(EIMSK) && defined(INT0)
EIMSK &= ~(1 << INT0);
#elif defined(GICR) && defined(ISC00)
GICR &= ~(1 << INT0); // atmega32
#elif defined(GIMSK) && defined(INT0)
GIMSK &= ~(1 << INT0);
#else
#error detachInterrupt not finished for this cpu
#endif
break;
case 1:
#if defined(EIMSK) && defined(INT1)
EIMSK &= ~(1 << INT1);
#elif defined(GICR) && defined(INT1)
GICR &= ~(1 << INT1); // atmega32
#elif defined(GIMSK) && defined(INT1)
GIMSK &= ~(1 << INT1);
#else
#warning detachInterrupt may need some more work for this cpu (case 1)
#endif
break;
#endif
}
interruptObjects[interruptNum] = 0;
}
}
/*
void attachInterruptTwi(void (*userFunc)(void) ) {
twiIntFunc = userFunc;
}
*/
#if defined(__AVR_ATmega32U4__)
ISR(INT0_vect) {
if(interruptObjects[EXTERNAL_INT_0])
interruptObjects[EXTERNAL_INT_0]->execInterrupt(EXTERNAL_INT_0);
}
ISR(INT1_vect) {
if(interruptObjects[EXTERNAL_INT_1])
interruptObjects[EXTERNAL_INT_1]->execInterrupt(EXTERNAL_INT_1);
}
ISR(INT2_vect) {
if(interruptObjects[EXTERNAL_INT_2])
interruptObjects[EXTERNAL_INT_2]->execInterrupt(EXTERNAL_INT_2);
}
ISR(INT3_vect) {
if(interruptObjects[EXTERNAL_INT_3])
interruptObjects[EXTERNAL_INT_3]->execInterrupt(EXTERNAL_INT_3);
}
ISR(INT6_vect) {
if(interruptObjects[EXTERNAL_INT_4])
interruptObjects[EXTERNAL_INT_4]->execInterrupt(EXTERNAL_INT_4);
}
#elif defined(EICRA) && defined(EICRB)
ISR(INT0_vect) {
if(interruptObjects[EXTERNAL_INT_2])
interruptObjects[EXTERNAL_INT_2]->execInterrupt(EXTERNAL_INT_2);
}
ISR(INT1_vect) {
if(interruptObjects[EXTERNAL_INT_3])
interruptObjects[EXTERNAL_INT_3]->execInterrupt(EXTERNAL_INT_3);
}
ISR(INT2_vect) {
if(interruptObjects[EXTERNAL_INT_4])
interruptObjects[EXTERNAL_INT_4]->execInterrupt(EXTERNAL_INT_4);
}
ISR(INT3_vect) {
if(interruptObjects[EXTERNAL_INT_5])
interruptObjects[EXTERNAL_INT_5]->execInterrupt(EXTERNAL_INT_5);
}
ISR(INT4_vect) {
if(interruptObjects[EXTERNAL_INT_0])
interruptObjects[EXTERNAL_INT_0]->execInterrupt(EXTERNAL_INT_0);
}
ISR(INT5_vect) {
if(interruptObjects[EXTERNAL_INT_1])
interruptObjects[EXTERNAL_INT_1]->execInterrupt(EXTERNAL_INT_1);
}
ISR(INT6_vect) {
if(interruptObjects[EXTERNAL_INT_6])
interruptObjects[EXTERNAL_INT_6]->execInterrupt(EXTERNAL_INT_6);
}
ISR(INT7_vect) {
if(interruptObjects[EXTERNAL_INT_7])
interruptObjects[EXTERNAL_INT_7]->execInterrupt(EXTERNAL_INT_7);
}
#else
ISR(INT0_vect) {
if(interruptObjects[EXTERNAL_INT_0])
interruptObjects[EXTERNAL_INT_0]->execInterrupt(EXTERNAL_INT_0);
}
ISR(INT1_vect) {
if(interruptObjects[EXTERNAL_INT_1])
interruptObjects[EXTERNAL_INT_1]->execInterrupt(EXTERNAL_INT_1);
}
#if defined(EICRA) && defined(ISC20)
ISR(INT2_vect) {
if(interruptObjects[EXTERNAL_INT_2])
interruptObjects[EXTERNAL_INT_2]->execInterrupt(EXTERNAL_INT_2);
}
#endif
#endif
/*
ISR(TWI_vect) {
if(twiIntFunc)
twiIntFunc();
}
*/
Sketch
estou utilizando o pino 5 no media direct e as interrupções INT.0 para o DATA e o INT.1 para o CLOCK.
#include "MyInterrupt.h" /* mais informações: http://fabianoallex.blogspot.com.br/2015/11/arduino-como-tratar-interrupcoes.html*/
#include "BitArray.h" /* mais informações: http://fabianoallex.blogspot.com.br/2015/09/arduino-array-de-bits.html*/
#define MCARD_TAMANHO_TRILHA 40
struct MagneticCardInterrupts{
int intData;
int intClock;
};
class MagneticCardReader : Interrupt {
private:
int _pin_status;
byte _trails;
MagneticCardInterrupts _interrupts;
char _cardData[MCARD_TAMANHO_TRILHA];
int _charCount;
char _readedCode[MCARD_TAMANHO_TRILHA];
BitArray * _buffer;
volatile int _buffer_cont = 0;
volatile int _global_bit = 0;
char _decodeByte(int thisByte[]) {
if (thisByte[0] == 0 & thisByte[1] == 0 & thisByte[2] == 0 & thisByte[3] == 0 & thisByte[4] == 1) { return '0'; }
if (thisByte[0] == 1 & thisByte[1] == 0 & thisByte[2] == 0 & thisByte[3] == 0 & thisByte[4] == 0) { return '1'; }
if (thisByte[0] == 0 & thisByte[1] == 1 & thisByte[2] == 0 & thisByte[3] == 0 & thisByte[4] == 0) { return '2'; }
if (thisByte[0] == 1 & thisByte[1] == 1 & thisByte[2] == 0 & thisByte[3] == 0 & thisByte[4] == 1) { return '3'; }
if (thisByte[0] == 0 & thisByte[1] == 0 & thisByte[2] == 1 & thisByte[3] == 0 & thisByte[4] == 0) { return '4'; }
if (thisByte[0] == 1 & thisByte[1] == 0 & thisByte[2] == 1 & thisByte[3] == 0 & thisByte[4] == 1) { return '5'; }
if (thisByte[0] == 0 & thisByte[1] == 1 & thisByte[2] == 1 & thisByte[3] == 0 & thisByte[4] == 1) { return '6'; }
if (thisByte[0] == 1 & thisByte[1] == 1 & thisByte[2] == 1 & thisByte[3] == 0 & thisByte[4] == 0) { return '7'; }
if (thisByte[0] == 0 & thisByte[1] == 0 & thisByte[2] == 0 & thisByte[3] == 1 & thisByte[4] == 0) { return '8'; }
if (thisByte[0] == 1 & thisByte[1] == 0 & thisByte[2] == 0 & thisByte[3] == 1 & thisByte[4] == 1) { return '9'; }
if (thisByte[0] == 0 & thisByte[1] == 1 & thisByte[2] == 0 & thisByte[3] == 1 & thisByte[4] == 1) { return ':'; }
if (thisByte[0] == 1 & thisByte[1] == 1 & thisByte[2] == 0 & thisByte[3] == 1 & thisByte[4] == 0) { return ';'; }
if (thisByte[0] == 0 & thisByte[1] == 0 & thisByte[2] == 1 & thisByte[3] == 1 & thisByte[4] == 1) { return '<'; }
if (thisByte[0] == 1 & thisByte[1] == 0 & thisByte[2] == 1 & thisByte[3] == 1 & thisByte[4] == 0) { return '='; }
if (thisByte[0] == 0 & thisByte[1] == 1 & thisByte[2] == 1 & thisByte[3] == 1 & thisByte[4] == 0) { return '>'; }
if (thisByte[0] == 1 & thisByte[1] == 1 & thisByte[2] == 1 & thisByte[3] == 1 & thisByte[4] == 1) { return '?'; }
}
void _printMyByte(int thisByte[]) {
_cardData[_charCount] = _decodeByte(thisByte);
_charCount++;
}
int _getStartSentinal() {
int queue[5];
int sentinal = 0;
for (int j = 0; j < 400; j = j + 1) {
queue[4] = queue[3]; queue[3] = queue[2]; queue[2] = queue[1]; queue[1] = queue[0]; queue[0] = _buffer->read(j) ? 1 : 0 ;
if (queue[0] == 0 & queue[1] == 1 & queue[2] == 0 & queue[3] == 1 & queue[4] == 1) { sentinal = j-4; break; }
}
return sentinal;
}
void _decode(){
int sentinal = _getStartSentinal();
int i=0, thisByte[5];
for (int j = sentinal; j < 400 - sentinal; j = j + 1) {
thisByte[i] = _buffer->read(j) ? 1 : 0 ;
i++;
if (i % 5 == 0) {
i = 0;
if (thisByte[0] == 0 & thisByte[1] == 0 & thisByte[2] == 0 & thisByte[3] == 0 & thisByte[4] == 0) { break; }
_printMyByte(thisByte);
}
}
_cardData[_charCount] = '\0';
for (int i=0; i<MCARD_TAMANHO_TRILHA; i++){ _readedCode[i] = _cardData[i]; }
}
public:
MagneticCardReader(int pin_status, MagneticCardInterrupts ints ) {
_interrupts = ints;
_buffer = new BitArray(400);
_pin_status = pin_status;
_charCount = 0;
_interrupts.intData = ints.intData;
_interrupts.intClock = ints.intClock;
attach(_interrupts.intData, CHANGE);
attach(_interrupts.intClock, FALLING);
}
void volatile execInterrupt(uint8_t interruptNum) {
if (interruptNum == _interrupts.intData ) { _global_bit = (_global_bit == 0) ? 1 : 0; }
if (interruptNum == _interrupts.intClock ) { _buffer->write(_buffer_cont, _global_bit); _buffer_cont++; }
}
boolean read() {
for (int i=0; i<MCARD_TAMANHO_TRILHA; i++){ _readedCode[i] = '\0'; }
int r = 0;
while(digitalRead(_pin_status) == LOW){
r = 1;
}
if(r == 1) {
_decode();
_buffer_cont = 0;
for (int i=0; i<MCARD_TAMANHO_TRILHA; i++) { _cardData[i] = ' '; }
for (int i=0; i<200; i++) { _buffer->write(i, 0); }
_charCount = 0;
return true;
}
return false;
}
char * getTrail(){ return _readedCode; }
};
/*
https://www.arduino.cc/en/Reference/AttachInterrupt
Board int.0 int.1 int.2 int.3 int.4 int.5
Uno, Ethernet 2 3
Mega2560 2 3 21 20 19 18
32u4 3 2 0 1 7
*/
// data c1ock
MagneticCardReader mcr( 5, { INT0, INT1 } );
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
if (mcr.read()){
Serial.println( mcr.getTrail() );
}
}
Atualização 19/11/2015
Pra que quiser uma versão que não precise criar vários arquivos separados, fiz algumas alterações no código. A principal delas é que tratei das interrupções fora da classe.Sketch (arquivo único)
class BitArray{
private:
int _num_bits; //quantidade de bits a serem gerenciados
int _num_bytes; //quantidade de bytes utilizados para armazenar os bits a serem gerenciados
byte * _bytes; //array de bytes onde estaram armazenados os bits
public:
BitArray(int num_bits){
_num_bits = num_bits;
_num_bytes = _num_bits/8 + (_num_bits%8 ? 1 : 0) + 1;
_bytes = (byte *)(malloc( _num_bytes * sizeof(byte) ) );
}
void write(int index, byte value) {
byte b = _bytes[ index/8 + (index%8 ? 1 : 0) ];
unsigned int bit = index%8;
if (value) { b |= (1 << bit); } else { b &= ~(1 << bit); }
_bytes[ index/8 + (index%8 ? 1 : 0) ] = b;
}
int read(int index) {
byte b = _bytes[ index/8 + (index%8 ? 1 : 0) ];
unsigned int bit = index%8;
return (b & (1 << bit)) != 0;
}
~BitArray(){ free( _bytes ); }
};
#define MCARD_TAMANHO_TRILHA 40
class MagneticCardReader {
private:
int _pin_status;
byte _trails;
char _cardData[MCARD_TAMANHO_TRILHA];
int _charCount;
char _readedCode[MCARD_TAMANHO_TRILHA];
BitArray * _buffer;
volatile int _buffer_cont = 0;
volatile int _global_bit = 0;
char _decodeByte(int thisByte[]) {
if (thisByte[0] == 0 & thisByte[1] == 0 & thisByte[2] == 0 & thisByte[3] == 0 & thisByte[4] == 1) { return '0'; }
if (thisByte[0] == 1 & thisByte[1] == 0 & thisByte[2] == 0 & thisByte[3] == 0 & thisByte[4] == 0) { return '1'; }
if (thisByte[0] == 0 & thisByte[1] == 1 & thisByte[2] == 0 & thisByte[3] == 0 & thisByte[4] == 0) { return '2'; }
if (thisByte[0] == 1 & thisByte[1] == 1 & thisByte[2] == 0 & thisByte[3] == 0 & thisByte[4] == 1) { return '3'; }
if (thisByte[0] == 0 & thisByte[1] == 0 & thisByte[2] == 1 & thisByte[3] == 0 & thisByte[4] == 0) { return '4'; }
if (thisByte[0] == 1 & thisByte[1] == 0 & thisByte[2] == 1 & thisByte[3] == 0 & thisByte[4] == 1) { return '5'; }
if (thisByte[0] == 0 & thisByte[1] == 1 & thisByte[2] == 1 & thisByte[3] == 0 & thisByte[4] == 1) { return '6'; }
if (thisByte[0] == 1 & thisByte[1] == 1 & thisByte[2] == 1 & thisByte[3] == 0 & thisByte[4] == 0) { return '7'; }
if (thisByte[0] == 0 & thisByte[1] == 0 & thisByte[2] == 0 & thisByte[3] == 1 & thisByte[4] == 0) { return '8'; }
if (thisByte[0] == 1 & thisByte[1] == 0 & thisByte[2] == 0 & thisByte[3] == 1 & thisByte[4] == 1) { return '9'; }
if (thisByte[0] == 0 & thisByte[1] == 1 & thisByte[2] == 0 & thisByte[3] == 1 & thisByte[4] == 1) { return ':'; }
if (thisByte[0] == 1 & thisByte[1] == 1 & thisByte[2] == 0 & thisByte[3] == 1 & thisByte[4] == 0) { return ';'; }
if (thisByte[0] == 0 & thisByte[1] == 0 & thisByte[2] == 1 & thisByte[3] == 1 & thisByte[4] == 1) { return '<'; }
if (thisByte[0] == 1 & thisByte[1] == 0 & thisByte[2] == 1 & thisByte[3] == 1 & thisByte[4] == 0) { return '='; }
if (thisByte[0] == 0 & thisByte[1] == 1 & thisByte[2] == 1 & thisByte[3] == 1 & thisByte[4] == 0) { return '>'; }
if (thisByte[0] == 1 & thisByte[1] == 1 & thisByte[2] == 1 & thisByte[3] == 1 & thisByte[4] == 1) { return '?'; }
}
void _printMyByte(int thisByte[]) {
_cardData[_charCount] = _decodeByte(thisByte);
_charCount++;
}
int _getStartSentinal() {
int queue[5];
int sentinal = 0;
for (int j = 0; j < 400; j = j + 1) {
queue[4] = queue[3]; queue[3] = queue[2]; queue[2] = queue[1]; queue[1] = queue[0]; queue[0] = _buffer->read(j) ? 1 : 0 ;
if (queue[0] == 0 & queue[1] == 1 & queue[2] == 0 & queue[3] == 1 & queue[4] == 1) { sentinal = j-4; break; }
}
return sentinal;
}
void _decode(){
int sentinal = _getStartSentinal();
int i=0, thisByte[5];
for (int j = sentinal; j < 400 - sentinal; j = j + 1) {
thisByte[i] = _buffer->read(j) ? 1 : 0 ;
i++;
if (i % 5 == 0) {
i = 0;
if (thisByte[0] == 0 & thisByte[1] == 0 & thisByte[2] == 0 & thisByte[3] == 0 & thisByte[4] == 0) { break; }
_printMyByte(thisByte);
}
}
_cardData[_charCount] = '\0';
for (int i=0; i<MCARD_TAMANHO_TRILHA; i++){ _readedCode[i] = _cardData[i]; }
}
public:
MagneticCardReader(int pin_status ) {
_buffer = new BitArray(400);
_pin_status = pin_status;
_charCount = 0;
}
void volatile execInterruptData() { _global_bit = (_global_bit == 0) ? 1 : 0; }
void volatile execInterruptClock(){ _buffer->write(_buffer_cont, _global_bit); _buffer_cont++; }
boolean read() {
for (int i=0; i<MCARD_TAMANHO_TRILHA; i++){ _readedCode[i] = '\0'; }
int r = 0;
while(digitalRead(_pin_status) == LOW){
r = 1;
}
if(r == 1) {
_decode();
_buffer_cont = 0;
for (int i=0; i<MCARD_TAMANHO_TRILHA; i++) { _cardData[i] = ' '; }
for (int i=0; i<200; i++) { _buffer->write(i, 0); }
_charCount = 0;
return true;
}
return false;
}
char * getTrail(){ return _readedCode; }
};
/*
https://www.arduino.cc/en/Reference/AttachInterrupt
Board int.0 int.1 int.2 int.3 int.4 int.5
Uno, Ethernet 2 3
Mega2560 2 3 21 20 19 18
32u4 3 2 0 1 7
*/
//fisicamente os pinos do leitor estão ligadas nas seguintes interrupções:
// --> data clock
//TRILHA 1 --> int.4 int.5
//TRILHA 2 --> int.0 int.1
//TRILHA 3 --> int.2 int.3
MagneticCardReader mcr( 5 ); //pino 5 para detectar a prensença do cartão na leitora
void interruptData_mcr() { mcr.execInterruptData(); }
void interruptClock_mcr() { mcr.execInterruptClock(); }
void setup() {
Serial.begin(9600);
attachInterrupt(INT0, interruptData_mcr, CHANGE); //pino 2
attachInterrupt(INT1, interruptClock_mcr, FALLING); //pino 3
}
void loop() {
if (mcr.read()){
Serial.println( mcr.getTrail() );
}
}
fontes:
http://www.fraudes.org/showpage1.asp?pg=108
http://blog.tkjelectronics.dk/2010/02/magnetic-card-lock-with-the-arduino/
