基于ISO14443 TypeA標(biāo)準(zhǔn)讀寫器的設(shè)計與實現(xiàn)
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(4)天線電阻的估算
在ISO14443A標(biāo)準(zhǔn)的工作頻率為13．56 MHz，在這個頻率范圍內(nèi)不足以用DC電阻RDC來描述天線線圈，電阻的集膚效應(yīng)(skin effect)不能忽略。所以，需用天線線圈的AC電阻Rant描述。由于不可能計算天線線圈完整的Rant，所以由經(jīng)驗公式估算天線調(diào)諧時的Rant。公式如下
ρ為銅的電阻率；L為微帶線長度；S為微帶線截面積。
3 應(yīng)用軟件
本節(jié)將重點介紹瀆卡器的軟件設(shè)計。軟件設(shè)計思想：
(1)讀卡器讀取射頻天線范圍內(nèi)的Mifarel射頻卡數(shù)據(jù)；
(2)系統(tǒng)MCU將讀取數(shù)據(jù)進行分析處理，符合條件，則進入下一步；
(3) MCU將卡片數(shù)據(jù)與當(dāng)前時間一同存入單片機內(nèi)部的EEPROM，并在LCD上顯示卡數(shù)據(jù)；
(4)在數(shù)據(jù)上傳服務(wù)器時，將單片機內(nèi)部EEPROM存入的信息通過串口RS232傳給PC。
該讀寫器設(shè)備配有RS485工業(yè)網(wǎng)絡(luò)接口，方便與工業(yè)現(xiàn)場的485總線相對接。用戶也可通過增加高級命令接口函數(shù)進行二次開發(fā)，并在STM8S／A／L系列以及STM32巾互相移植。
3．1 軟件功能概述
讀寫模塊的軟件要實現(xiàn)兩個基本功能，一是實現(xiàn)在線編程，可將用戶應(yīng)用程序在線寫入到STM8L Flash存儲區(qū)的用戶程序空間，支持用戶的二次開發(fā)；二是實現(xiàn)對RFID卡的操作，提供方便的函數(shù)給用戶應(yīng)用程序調(diào)用，包括與RFID卡通信的底層通信函數(shù)以及供外部調(diào)用的高層命令接口函數(shù)。軟件構(gòu)成如圖4所示。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/153525.htm
(1)監(jiān)控程序。駐留在芯片中的監(jiān)控程序可以實現(xiàn)用戶應(yīng)用程序的在線寫入。其內(nèi)部包含了通信握手、Flash擦除、Flash寫入、數(shù)據(jù)接收與發(fā)送及斷點調(diào)試處理等主要功能。
(2)底層通信函數(shù)。底層通信函數(shù)主要文現(xiàn)MFRC522與射頻卡之間的通信，并進行基本的功能操作，如：詢卡函數(shù)、防沖突函數(shù)、選中卡片函數(shù)、密碼驗證函數(shù)等。
(3)高層命令接口。高層命令是基礎(chǔ)命令的集成，它是為方便用戶系統(tǒng)使用特別提供的。用高層命令可極大地提高用戶系統(tǒng)的二次開發(fā)速度。該類命令接口函數(shù)包括得卡序列號函數(shù)(Card GetSn)、讀卡片數(shù)據(jù)塊函數(shù)(ReadCard)、寫卡片數(shù)據(jù)塊函數(shù)(WriteCard)等。
(4)應(yīng)用程序。接收PC機發(fā)來的讀寫卡操作高層命令，直接執(zhí)行事先封裝好的讀寫卡操作函數(shù)。
3．2 MCU程序設(shè)計
主控MCU上電后，首先將控制腳的電位進行重置，例如蜂嗚器，LED燈等，然后將MFRC522進行復(fù)位(RESET)，并且將其天線進行重新開啟。當(dāng)MFRC522天線正確開啟后，一旦卡片到達可響應(yīng)范圍后，就能夠被MFRC522進行檢測以及讀取，而主控MCU就會循環(huán)的讀取MFRC522是否有卡片數(shù)據(jù)進行了傳輸。當(dāng)有卡片信息被讀取的時候，就對該卡片的數(shù)據(jù)進行“打包”，然后傳輸給上位機。流程圖如圖5所示。
同樣，主控MCU也要循環(huán)檢測是否收到了來自上位機的命令。如果有命令收取，則首先對其完整性以及準(zhǔn)確性進行校驗，如果沒有通過校驗，則將本幀數(shù)據(jù)拋棄，不予響應(yīng)，如果通過了校驗則執(zhí)行對應(yīng)的命令，并且執(zhí)行那個結(jié)果“打包”，發(fā)送給上位機，并繼續(xù)進行卡片、上位機命令的循環(huán)檢測。
4 結(jié)束語
本文介紹了射頻芯片MFRC522在讀寫器終端中的應(yīng)用設(shè)計，對硬件、軟件設(shè)計方面均進行了詳細闡述。經(jīng)實踐驗證，本系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確采集射頻卡中的ID信息，并最終成功傳送給服務(wù)器端。此讀寫器可供二次開發(fā)，適合便攜式射頻識別系統(tǒng)應(yīng)用，對RFID的推廣具有一定的實用價值。
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