基于RC632芯片的射频读卡器设计

程庆张水锋陈帅.淮南师范学院计算机学院 .淮南师范学院电子工程学 院



基于RC632芯片的射频读卡器设计

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1.淮南师范学院计算机学院 2.淮南师范学院电子工程学 院

摘要：用射频识别技术(Radio Frequncy Identification)开发的非接触式IC识别器，与传统的接触式IC卡、磁卡相比较，在系统寿命、防监听、防解密等性能上具有很大的优势。本文介绍利用MCU P89LPC932、MF RC632、Mifare卡等构建的非接触式专用IC读写器，充分利用了MF RC632的射频识别读写器芯片的功能。所使用的器件大部分都是PHILPS公司的器件，具有典型性和一定的通用性，因此稍加改动即可应用到其他系统中，而且在该读写器基础上能很容易地开发出适 用于各种自动识别系统的非接触式IC识别器。

1　前言

自上个世纪九十年代以来，射频识别技术在全世界范围内得到了很快的发展。全球的总销量以年均25％以上的速度快速增长，经过十几年的发展，射频率识别技术在各行各业，尤其是在电子信息行业得到了广泛的应用。从长远来看，电子标签特别是高频远距离电子标签的市场在未来几年内将逐渐成熟，成为IC卡领域继公交、手机、身份证之后又一个具有广阔市场前景和巨大容量的市场。将为国内表比较熟的IC卡行业一个重大的产业机会。在这个产业机会面前，国内厂商应加大投入力度，未雨绸缪，实现技术的突破。另外，除了厂商的努力以外，政府的主管部门也应该起到引导和牵头的作用，支持国内的厂商，根据国内的需求制定行业标准，从标准入手，建立自主知识产权的整个体系，进一步缩短与国内先进水平的差距，壮大国内智能卡行业的发展。复旦微电子将长期致力于非接触电子标签技术的开发和推广，在为客户提供满足他们需求的产品同时，也将为整个产品的其他厂商提供有关RFID射频识别应用方面的全方面的技术支持。

2　设计硬件部分分析

2.1读卡器硬件组成

系统硬件框图如图1所示。主板上电后，读取存储器中的系统设置，然后根据其中的设置初始化整个系统，包括本设备的ID号、主站、从站、开机时间、关机时间、数据的存储方式等。考虑到本系统各个节点之间采用的CDMA通信方式，因此读卡器的硬件组成包括：MCU、射频读卡芯片MF RC632、电源供电电路、系统时钟电路、天线设计、数据存储器模块、键盘输入模块、LCD显示模块、蜂鸣提示模块和CDMA通信接口模块。其中，人机交互模块主要包括：键盘输入模块、LCD显示模块、蜂鸣提示模块等。

图1　读卡器的结构图

2.2人机交互功能模块设计

读卡器的在完成信息交互的过程中存在的一个问题就是人机交互问题。一方面用户需要根据具体的工作要求对读卡器进行信息初始化操作，另一方面用户需要在读卡器完成信息采集时获得信息的反馈，只有这样才能真正提高端口器的可操作性。因此在读卡器的设计过程中需要进行人机交互功能模块的电路设计。本读卡器的人机交互功能模块主要包括键盘输入、LCD显示、蜂鸣器几部分。

2.3CDMA接口模块设计

读卡器除了需要完成对射频标签的信息采集，还需要扩展稳定、快速的接口用于向其他设备或主机通信，因此还需要对其作外围扩展，本系统采用的是通过CDMA2000模块扩展的CDMA通讯接口方式。CDMA的接口电路如图2所示

图2　CDMA模块接口电路

2.4串口通信

在计算机中，数据通信主要有两种：一种是串口通信按位排列进行传输，速度慢，但传输距离相对较远，另一种是并行通信，每个字符的二进制位使用多条数据线度要快些，但传输距离相对不能太远，计算机内部数据传法，标准打印口就属于并行端口。

2.5PC机与CDMA2000模块通信的编程实现

首先我们约定，PC机与无线通信模块使用PC机的串口1(COM1)，波特率为152000，信息格式为8个数据位，一个停止位，无奇偶检验位。由于制动专家系统终端是用PC机实现的，必须从底层的串口通信开始逐渐实现GPRS登录，最终实现数据的传输，串口驱动实现打开串口(OpenComm)、关闭串口(CloseComm)、读串口数据(ReadComm)、向串口写数据(WriteComm)、串口中断(Interrupt UartRxISR)等。

3　系统软件部分

3.1系统的软件流程图

图3　软件流程图

3.2对Mifare卡的操作流程

整个系统的工作由对Mifare卡操作和系统后台处理两大部分组成。由于篇幅有限，本文只对Mifare卡的操作流程进行简单介绍，其操作流程如下所示。

3.3系统软件的部分代码

根据上面的流程，采用Keil C语言进行编程，具体执行过程主要是根据软件流程图进行设计执行。

4　小结

本文设计出一款新的射频读卡器，可以应用于图书馆的图书管理、超市货物管理、物流管理等多个领域。

参考文献

[1]于博.RFID技术及其在特种设备管理和检测中的应用[D].厦门大学, 2008 .

[2]张纲,马庆容,沈磊,俞军.射频识别技术的现状和发展研究[J].半导体技术, 2004,(04) .

[3]陆卫东.基于RFID的质量信息管理系统在电子制造企业中的应用[D].复旦大学,2008 .

淮南师范学院科学研究基金项目 (2012LK08 ) ，2013安徽高校省级自然科学研究项目( K j 2 01 3 z 2 9 7 )

基金项目

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