一种便携式射频卡记录仪设计
1引言
RFID 是Radio Frequency Identification 的缩写,即射频识别。它是一种利用射频技术实现非接触双向通信的自动识别技术,在物流管理、汽车防盜、门禁管理、交通管理等领域有广泛的应用前景。随着射频卡使用的频繁,卡片的管理成为一个重要的问题。本文设计了一种便携式的 RFID 卡记录仪,可以快捷、方便的将大量的卡片信息记录在SD 存储卡里面,然后再通过计算机读取,录入数据库?。在交通信息采集、设备巡检上、门禁管理等领域有应用价值。
2平台硬件设计
2.1 方案选择
RFID 技术的国际标准有 ISO 14443、ISO 15693、ISO 18000以及 EPC 标准体系。其中现在应用最广泛的是 ISO 14443,它使用 13. 56MHz 频段进行读卡操作。MFRC531 是对应的读写器芯片。它是一块数模混合芯片,把 13.56MHz 通信的基带处理器和频带处理器集成在一块 IC 里面,全面支持 ISO14443A/B 标准。系统采用的 ARM7 处理器是 AT91SAM7S64,它集成 SPI、IIC、USB、UART 等多种数字接口,功能非常强大。相比 51 单片机系统,不需要另外扩充这些数字接口,大大提高了系统的稳定性。信息存储介质采用 SD 存储卡,体积小,可插拔,数据读取方便,现在的使用也越来越广泛。
2.2 硬件实现
硬件的总体结构如图1 所示,主要由处理器、读卡芯片、SD存储卡、用户界面、匹配电路、天线电路、射频卡组成。读卡芯片为 MFRC531,和匹配电路、天线电路一共构成读卡功能硬件,用于完成和射频卡片的非接触通信,最终读取卡片的信息;SD 存储卡完成卡片信息的存储,处理器为 AT91SAM7S64 处理器,完成读卡控制和信息存储操作。
芯片间数据传输选用 SPI 串行总线。SPI 串行总线是一种 4线的串行通信总线,与传统的并行总线相比,大大节省了电路端口资源。MFRC531 读写芯片和 SD 卡都支持以 SPI 方式和处理器进行通信。在SPI 总线中,设备分为主设备和从设备。它一共有 4 条线,其中一条是时钟同步线(SCK),一条是片选线(NSS),一条是主设备到从设备串行数据线(MOSI),一条是从设备到主设备串行数据线(MISO)。另外除了这 4 根信号线外还应该接一根 SPI 中断信号线到处理器,实现读写过程的中断。除了 MFRC531 外,外部存储器(SD 卡)也是通过SPI 总线与处理器连接的。天线设计可以分为两种。一种是直接匹配天线,要求天线和读写器很近,这种设计主要是应用于小范围空间内或者便携式设备。另外一种是50Ω 匹配天线,要求天线和读写器有一定距离,如天线在室外而读写器在室内的一些应用。对于这种要求可以用同轴电缆连接天线和读写器。在本系统中采用直接匹配天线设计。
相关文章
- 2022-07-22位移法和弯曲角度
- 2022-07-17基于虚拟仪器的电子万能材料试验机测控系统的程序开发
- 2022-01-10中频电阻焊机电源的IGBT保护方法
- 2023-07-17光学测量技术在覆盖件CAD模型重建中的应用
- 2023-08-02几种射线标准中“双壁单投影透照工艺”比较分析
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。