STM32的RFID手持終端硬件設計

由于手持終端的便攜性需求，TFTLCD屏幕不可能太大。這樣，若通過(guò)TFTLCD屏幕顯示的虛擬鍵盤(pán)輸入數據，每個(gè)按鍵的空間很小，會(huì )給輸入帶來(lái)困難。因此，在STM32F103VET6的通用I／O口上連接了矩陣鍵盤(pán)，通過(guò)鍵盤(pán)掃描完成數據的輸入。使用了STM32F103VET6的PD0～PD15共16個(gè)通用I／O口連接鍵盤(pán)，最多可連接64個(gè)按鍵，有效減少了處理器I／O資源的占用。使用時(shí)，可以根據實(shí)際需要，連接相應數量的按鍵。
2．4 數據存儲部分的設計
STM432F103VET6內部的存儲資源包括64 KB的SRAM和512 KB的Flash。為了完成對RFID手持終端工作狀態(tài)、用于顯示的資源以及大量射頻標簽數據的存儲，需要對數據存儲部分加以擴展。手持終端采用了Atmel公司生產(chǎn)的EEPROM芯片AT24C64存儲手持終端工作狀態(tài)。該芯片可以存儲64 Kb的數據，相當于8192字節。該芯片通過(guò)I2C總線(xiàn)與STM32F103VET6進(jìn)行通信，包括數據線(xiàn)SDA和時(shí)鐘線(xiàn)SCL。由于I2C總線(xiàn)接口采用開(kāi)漏輸出，必須通過(guò)外部上拉電阻將信號線(xiàn)拉至高電平。綜合考慮端口驅動(dòng)能力和信號傳輸速率，選用4．7 kΩ的上拉電阻。使用時(shí)，AT24C64中存儲了手持終端的ID信息，在與上位機通信時(shí)進(jìn)行安全認證。AT24C64中也存儲了觸摸屏的校準數據，實(shí)現觸摸屏和TFTLCD之間的坐標轉換。SD卡體積小、容量大、傳輸速率快，廣泛應用于移動(dòng)設備。本手持終端采用了SD卡存儲漢字字庫、界面圖片和射頻卡中讀取的數據。SD卡通過(guò)SPI總線(xiàn)與STM32F103VET6進(jìn)行通信，經(jīng)實(shí)驗證明每秒可以傳輸2 MB以上的數據，可以滿(mǎn)足手持終端對數據傳輸速率的要求。另外，由于SD卡可以很方便地從手持終端巾取出，也可以使用上位機的通用讀卡器對SD卡進(jìn)行讀寫(xiě)，實(shí)現手持終端和上位機的數據交換。
2．5 數據通信部分的設計
RFID手持終端使用STM32F103VET6芯片內部集成的USB總線(xiàn)與上位機完成有線(xiàn)通信。USB總線(xiàn)支持即插即用和熱插拔，使用方便。同時(shí)，USB 2．0全速總線(xiàn)支持480 Mbps的傳輸速率，可以快速將手持終端中的信息傳輸到上位機。為了滿(mǎn)足手持終端的移動(dòng)使用需求，采用了Sim com公司牛產(chǎn)的GPRS模塊SIM300，它的工作頻率為GSM／GPRS 900／1800 MHz，可以在低功耗的條件下，完成手持終端數據的無(wú)線(xiàn)傳輸。在使用時(shí)，通過(guò)STM32F103VET6的USART串口與SIM300模塊連接，通過(guò)AT指令實(shí)現網(wǎng)絡(luò )連接、數據發(fā)送等功能。

3 系統測試
設計了RFID手持終端的PCB板，其主板大小約為1 6 cm×9 cm，可以滿(mǎn)足手持終端的便攜需求。使用STM32F103VET6自帶的ISP下載工具通過(guò)USART串口將程序下載后，使用本RFID手持終端對符合ISO／IEC14443和ISO／IEC 15693標準的射頻標簽進(jìn)行讀寫(xiě)，操作距離均不小于8 cm，讀卡及顯示速度均滿(mǎn)足使用需求。
將讀卡得到的數據存儲到SD卡中，通過(guò)USB總線(xiàn)或GPRS模塊發(fā)送到上位機，上位機可以接收到卡號、扇區、數據等信息以便進(jìn)行進(jìn)一步的數據處理。

結語(yǔ)
本文詳細介紹了基于STM32F103VET6的13．56MHz RFID手持終端的硬件沒(méi)計方法。該讀卡器具有處理速度快、功耗低、人機交互友好、與上位機通信方便等特點(diǎn)，適用于多種需要移動(dòng)應用的場(chǎng)合，尤其適用于物流行業(yè)，具有廣闊的應用前景。