電路圖天天讀（29）：基于MSP430的指紋識別門(mén)禁系統電路模塊

　　基于MSP430的指紋識別系統，主要有三部分組成，第一部分為指紋識別模塊，用來(lái)實(shí)現指紋的采樣和比對?？紤]到開(kāi)發(fā)周期，系統穩定性等方面的問(wèn)題，采用了“可編程指紋模塊”B IG1080P- H指紋識別模塊。第二部分為讀寫(xiě)電路，采用串行MF RC531芯片，用來(lái)實(shí)現非連接的讀寫(xiě)控制。第三部分為鍵盤(pán)與液晶電路，鍵盤(pán)用來(lái)觸發(fā)控制箱從低功耗狀態(tài)蘇醒， 液晶用來(lái)提示操作過(guò)程。選用HF12232F模塊，可以顯示7.5&TImes;2個(gè)（16&TImes;16點(diǎn)陣）漢字。

　　接口電路模塊

　　MFRC531是應用于13.56MHz非接觸式通信中高集成讀寫(xiě)卡芯片系列中的一員。該讀寫(xiě)卡芯片系列利用了先進(jìn)的調制和解調概念， 完全集成了在13.56MHz下所有類(lèi)型的被動(dòng)非接觸式通信方式和協(xié)議。MFRC531 支持ISO/IEC14443A/B的所有層和MIFARE經(jīng)典協(xié)議， 以及與該標準兼容的標準。支持高速MIFARE非接觸式通信波特率。內部的發(fā)送器部分不需要增加有源電路就能夠直接驅動(dòng)近操作距離的天線(xiàn)（可達 100mm）。接收器部分提供一個(gè)堅固而有效的解調和解碼電路，用于ISO14443A兼容的應答器信號。數字部分處理ISO14443A幀和錯誤檢測（ 奇偶CRC）。此外，它還支持快速CRYPTO1加密算法，用于驗證 MIFARE系列產(chǎn)品。與主機通信模式有8位并行和SPI模式，用戶(hù)可根據不同的需求選擇不同的模式，這樣給讀卡器/終端的設計提供了極大的靈活性。在本系統中，與主機通信模式選用SPI模式（如圖2所示），同時(shí)可以節約CPU的IO口資源。

　　MFRC531天線(xiàn)設計模塊

　　MFRC531是實(shí)現通信的核心模塊，也是控制器控制讀寫(xiě)IC卡的關(guān)鍵接口芯片。它根據寄存器的設定對發(fā)送緩沖區中的數據進(jìn)行調制得到發(fā)送的信號，并通過(guò)TX1，TX2腳驅動(dòng)天線(xiàn)以電磁波的形式發(fā)出去。天線(xiàn)（如圖3所示）發(fā)出頻率固定的電磁波13. 56MHz，射頻卡接收到電磁波后，由卡中自帶的LC串聯(lián)諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容充電有了電荷，再接一個(gè)單向導電的電子泵，將電荷送到另一個(gè)電容內存儲，經(jīng)過(guò)濾波整流后產(chǎn)生 2V 的電壓作為電源供卡片工作使用?？ㄆ幚斫邮盏拿詈蛿祿?，并將結果返回給讀寫(xiě)器。

　　MODEM通訊模塊

電子發(fā)燒友網(wǎng)技術(shù)編輯點(diǎn)評分析：

　　在本系統中電源選用了功耗極低MSP430 作為控制器。它的工作電壓范圍為1.8~3.6V，有一種活動(dòng)模式和5種低功耗省電模式，6μs內從等待狀態(tài)喚醒。這些特點(diǎn)使MSP430系列芯片在電池供電，便攜式設備的應用中表現出優(yōu)良的特性?？刂葡洳捎娩囯姵亟oCPU及其他模塊供電。由于設備使用頻率較低，功耗較少，可以設計當設備在夜晚或者周末非正常工作時(shí)間時(shí)，采用電話(huà)線(xiàn)給鋰電池充電。電話(huà)局交換機通過(guò)提供直流饋電的方式向用戶(hù)供電，一般直撥電話(huà)的空載電壓為48V，分機為24V，交換機提供的摘機電流大約20mA。因此，控制箱系統可以主動(dòng)摘機，然后利用這20mA的摘機電流對電池充電，當然，充電不能在正常工作時(shí)間進(jìn)行，這樣會(huì )造成監控中心需要傳輸數據時(shí)無(wú)法撥通本控制箱號碼，因為本方事先摘機時(shí)對方會(huì )檢測到忙音。

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