MFRC522射頻模塊在門(mén)禁系統中的應用
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1．2 射頻天線(xiàn)及匹配電路設計
在電感耦合式射頻識別系統中，標簽的微芯片工作所需要的全部能量都由標簽天線(xiàn)線(xiàn)圈耦合閱讀器和天線(xiàn)線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁通量形成的感應電壓提供。所以，在射頻產(chǎn)品中，天線(xiàn)設計的成功與否直接決定產(chǎn)品性能。
在本設計中，采用直接匹配的天線(xiàn)設計方式，天線(xiàn)電路分為3個(gè)部分；發(fā)射電路、接收電路和天線(xiàn)及匹配電路，電路連接如圖3所示。由C1、R1、C2和R2組成的接收電路與由L1、L2、C3和CA組成的發(fā)射濾波電路中的元件參數是固定的，而對于天線(xiàn)匹配電路中的C6、C7、Ra和C8、C9、Rb值由設計的天線(xiàn)來(lái)決定，為獲得天線(xiàn)的良好性能，相關(guān)參數值的選取還須經(jīng)過(guò)天線(xiàn)的調諧過(guò)程。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/153621.htm
在進(jìn)行天線(xiàn)調諧過(guò)程中，不是匹配電路使天線(xiàn)輻射的能量越大，天線(xiàn)性能越好。此時(shí)，識別卡的區域可能是斷層的，而應該注重天線(xiàn)性能與射頻卡的接收能力相匹配，這樣識別卡的距離才能達到最佳。
在天線(xiàn)附近區域存在金屬材料的應用環(huán)境中，可以在金屬材料表層加涂鐵氧體磁性材料，增加天線(xiàn)信號的接收性能，避免天線(xiàn)信號被金屬材料吸收。
2 軟件設計
系統軟件設計主要完成接收用戶(hù)命令及射頻卡與模塊之間的數據交互。在所有的ISO14443A型卡中，以飛利浦公司設計的Mifare1系列S50卡最常用。下面將詳細介紹標準Mifare1卡內部存儲結構及S50卡基本功能的實(shí)現方法，隨后對如何使用接口函數進(jìn)行詳細說(shuō)明。
2．1 Mifare1卡內部存儲結構
Mifare1 S50卡內部有8K容量的E2PROM，分為16個(gè)扇區，每個(gè)扇區內有4個(gè)數據塊，每塊有16字節數據。數據結構如圖4所示。
第0扇區的塊0內已固化存儲廠(chǎng)商代碼，其中包含唯一識別的卡號，其他扇區的塊0、1和2為數據塊，用于存儲用戶(hù)數據。由于數據存儲格式的不同，數據塊可以分為2種：普通數據塊和數值塊，普通數據塊存儲任意16字節數據，而數值塊內數據存儲格式如下所示。
其中，有效數據為帶符號位的4字節數據，塊號為1字節，只有在這種存儲格式下才能執行卡的增值或減值操作。
此外，每個(gè)扇區的數據塊3為該扇區密鑰控制塊，內部包含密鑰A(6字節)、存取控制(4字節)和密鑰B(6字節)。每個(gè)扇區的密鑰和存取控制條件都是獨立設置的，可以根據需要設定各自的密鑰及存取控制。在存取控制中，每塊都有3個(gè)控制位相對應，用以決定某數據塊或控制塊的讀寫(xiě)條件。默認存取控制為FF 07 80 69，表示該扇區驗證密鑰A時(shí)可以讀寫(xiě)數據塊和密鑰塊。一般常用操作時(shí)，會(huì )在發(fā)卡時(shí)修改密鑰控制塊的密鑰和控制存取，但需注意修改時(shí)，避免產(chǎn)生死鎖情況。
2．2 Mifare1卡基本功能實(shí)現
對一張Mifare1卡來(lái)說(shuō)，基本功能無(wú)非就是實(shí)現讀取和寫(xiě)入卡內數據，而在對Mifare1卡進(jìn)行讀寫(xiě)操作之前，必須經(jīng)過(guò)尋卡、防沖撞、選卡和密鑰驗證等環(huán)節。
尋卡主要實(shí)現在天線(xiàn)識別范圍內搜尋是否存在Mifarel卡。尋卡成功后，進(jìn)入防沖撞操作的過(guò)程，主要功能是在若干個(gè)Mifarel卡中按照一定算法獲取其中1張卡的序列號。隨后選擇該序列號的卡，進(jìn)行密鑰驗證。
密鑰驗證以扇區為單位，其結果在于開(kāi)啟通信加密單元，成功后的數據傳輸都將加密。只有通過(guò)某扇區密鑰驗證后，才可以對該扇區的塊內數據進(jìn)行讀或寫(xiě)。若要對Mifarel卡進(jìn)行增值或減值操作，則需要把該塊的數據初始化轉換為數值塊數據格式，隨后就可直接進(jìn)行增值或減值操作。
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