基于ISO14443 TypeA標準讀寫(xiě)器的設計與實(shí)現
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(4)天線(xiàn)電阻的估算
在ISO14443A標準的工作頻率為13．56 MHz，在這個(gè)頻率范圍內不足以用DC電阻RDC來(lái)描述天線(xiàn)線(xiàn)圈，電阻的集膚效應(skin effect)不能忽略。所以，需用天線(xiàn)線(xiàn)圈的AC電阻Rant描述。由于不可能計算天線(xiàn)線(xiàn)圈完整的Rant，所以由經(jīng)驗公式估算天線(xiàn)調諧時(shí)的Rant。公式如下
ρ為銅的電阻率；L為微帶線(xiàn)長(cháng)度；S為微帶線(xiàn)截面積。
3 應用軟件
本節將重點(diǎn)介紹瀆卡器的軟件設計。軟件設計思想：
(1)讀卡器讀取射頻天線(xiàn)范圍內的Mifarel射頻卡數據；
(2)系統MCU將讀取數據進(jìn)行分析處理，符合條件，則進(jìn)入下一步；
(3) MCU將卡片數據與當前時(shí)間一同存入單片機內部的EEPROM，并在LCD上顯示卡數據；
(4)在數據上傳服務(wù)器時(shí)，將單片機內部EEPROM存入的信息通過(guò)串口RS232傳給PC。
該讀寫(xiě)器設備配有RS485工業(yè)網(wǎng)絡(luò )接口，方便與工業(yè)現場(chǎng)的485總線(xiàn)相對接。用戶(hù)也可通過(guò)增加高級命令接口函數進(jìn)行二次開(kāi)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(xiě)模塊的軟件要實(shí)現兩個(gè)基本功能，一是實(shí)現在線(xiàn)編程，可將用戶(hù)應用程序在線(xiàn)寫(xiě)入到STM8L Flash存儲區的用戶(hù)程序空間，支持用戶(hù)的二次開(kāi)發(fā)；二是實(shí)現對RFID卡的操作，提供方便的函數給用戶(hù)應用程序調用，包括與RFID卡通信的底層通信函數以及供外部調用的高層命令接口函數。軟件構成如圖4所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/153525.htm
(1)監控程序。駐留在芯片中的監控程序可以實(shí)現用戶(hù)應用程序的在線(xiàn)寫(xiě)入。其內部包含了通信握手、Flash擦除、Flash寫(xiě)入、數據接收與發(fā)送及斷點(diǎn)調試處理等主要功能。
(2)底層通信函數。底層通信函數主要文現MFRC522與射頻卡之間的通信，并進(jìn)行基本的功能操作，如：詢(xún)卡函數、防沖突函數、選中卡片函數、密碼驗證函數等。
(3)高層命令接口。高層命令是基礎命令的集成，它是為方便用戶(hù)系統使用特別提供的。用高層命令可極大地提高用戶(hù)系統的二次開(kāi)發(fā)速度。該類(lèi)命令接口函數包括得卡序列號函數(Card GetSn)、讀卡片數據塊函數(ReadCard)、寫(xiě)卡片數據塊函數(WriteCard)等。
(4)應用程序。接收PC機發(fā)來(lái)的讀寫(xiě)卡操作高層命令，直接執行事先封裝好的讀寫(xiě)卡操作函數。
3．2 MCU程序設計
主控MCU上電后，首先將控制腳的電位進(jìn)行重置，例如蜂嗚器，LED燈等，然后將MFRC522進(jìn)行復位(RESET)，并且將其天線(xiàn)進(jìn)行重新開(kāi)啟。當MFRC522天線(xiàn)正確開(kāi)啟后，一旦卡片到達可響應范圍后，就能夠被MFRC522進(jìn)行檢測以及讀取，而主控MCU就會(huì )循環(huán)的讀取MFRC522是否有卡片數據進(jìn)行了傳輸。當有卡片信息被讀取的時(shí)候，就對該卡片的數據進(jìn)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(lái)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確性進(jìn)行校驗，如果沒(méi)有通過(guò)校驗，則將本幀數據拋棄，不予響應，如果通過(guò)了校驗則執行對應的命令，并且執行那個(gè)結果“打包”，發(fā)送給上位機，并繼續進(jìn)行卡片、上位機命令的循環(huán)檢測。
4 結束語(yǔ)
本文介紹了射頻芯片MFRC522在讀寫(xiě)器終端中的應用設計，對硬件、軟件設計方面均進(jìn)行了詳細闡述。經(jīng)實(shí)踐驗證，本系統能夠準確采集射頻卡中的ID信息，并最終成功傳送給服務(wù)器端。此讀寫(xiě)器可供二次開(kāi)發(fā)，適合便攜式射頻識別系統應用，對RFID的推廣具有一定的實(shí)用價(jià)值。
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