基于WIFI接口的RFID便携式拍卡查询系统设计

钟艳飞 梁斌 刘海明 王亮亮

【摘要】 针对持有RFID卡人员活动情况信息实时统计的需要，设计了一款基于WIFI接口的便携式实时信息拍卡查询系统。系统由单片机MSP430G2553核心处理器、13.56MHz高频RFID读卡模块、USR-WIFI232模块、手机APP应用软件构成。其可方便读取持卡人卡片中的相关信息，并暂时保存于系统自带存储器。当接收到手机APP软件发出的提取数据指令后，将之前存储的所有数据通过WIFI信道传递给手机数据处理系统。并对该便携式设备做了低功耗应用设计，以增加手持设备的续航能力。

【关键字】 WIFI接口 RFID读卡 MSP430G2553单片机

一、引言

随着物联网、无线通信技术与门禁、考勤、一卡通技术的融合。针对持有RFID卡人员活动情况信息实时统计的需要，设计了一款基于WIFI接口的便携式实时信息拍卡查询系统。

二、系统方案设计

系统基于WIFI通信技术与物联网相结合，设计出一款实时查询和管理RFID卡片信息的便携式设备。通过该系统我们可以实时认证持卡人的身份和查询卡内信息的变动情况，并对其的出勤情况进行即时了解。系统配有WIFI通信接口，通过它可以将数据上传至手机平台上的APP软件。其系统整体方案如图1所示。

当手机APP软件通过WIFI信道和系统互联处于在线模式下，RFID读卡模块读取卡片内序列号和相关信息后直接上传至手机数据库。当手机平台处于离线模式下，由RFID读卡模块读取卡片内序列号和相关信息将存储于本地EEPROM存储器内，待手机APP上线后再上传给手机数据库。

2.1主控芯片电路

主控芯片选用的是美国TI公司的MSP430G系单片机，它是一款16位的超低功耗混合型单片机，片内外设比较丰富，系统工作稳定。选用MSP430G2553单片机最小系统，只需要复位电路，晶振电路即可工作。本设计为手持便携式设备，那么就需要考虑功耗问题，其相对于51、PIC等单片机，虽然成本有所提升，但是工作的稳定性以及低功耗性更加有优势。

2.2 RFID读卡头电路

如图2所示为MFRC522构成的读写器，其外围电路简单，只需要对天线进行处理，就可以与IC卡进行谐振通信，可通过I2C或是SPI接口，由主控芯片进行数据操作。

2.3 WIFI模块介绍

本系统采用的WIFI接口模块，此模块内置天线，也预留了2.4G外天线接口，体积较小，信号强传输范围广，可以达到目标要求。该芯片支持802.11b/g/n无线标准，超低功耗，支持WPS联网配置，UART/PWM/GPIO数据通信，可以同时与5路TCP Client连接，也能实现Smart Link智能联网功能，即可直联手机APP。

2.4电源管理电路

本设计为手持设备，对电量的消耗要有效控制。采取BQ24032为管理主芯片，采用图3所示的主电路，通过主控芯片MSP430进行控制。该电路具备充电定时设定功能、睡眠模式和备用模式、自动充电电源选择功能和电池温度的监视调整功能。

三、系统软件设计

整个系统的软件工作流程如图4所示。系统通过初始化，检测有效范围内的IC卡，读取其序列号和相关数据，并将信息存储起来。当结束使用，有两种方式读取数据：（1）系统可以通过wifi与无线终端 组成局域网，无线终端可以同APP等应用软件，读取数据，并将数据同步到数据库，实现数据统计与共享。（2）通过手持设备wifi，将设备与互联网连接，并将数据上传到数据库中，之后使用者可以通过访问数据库统计，以及从数据库下载数据备份。

四、总结

本设计方便携带，共享性强，可与手机、计算机等无线终端设备进行通信。实现随时随地统计RFID卡内相关信息和数据，配合手机APP软件可完成信息的存储、查询，满足设计任务要求。

参 考 文 献

[1]王殊等.无线传感器网络的理论及应用[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2007

[2]于海斌等.智能无线传感器网络系统[M]. 北京.科学出版社，2006

[3]游战清，李苏剑. 无线射频识别技术（RFID）理论与应用[M]，北京：电子工业出版社，2004：9-11

[4]周晓光.射频识别（RFID）系统设计、仿真与应用[M].北京：人民邮电出版社，2008.

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