TEMIC系列射频卡读写器的研制
本系统选用AT89S52单片机作为主控模块,与TEMIC系列射频卡读写模块、串口通信模块和声光提示电路共同构成了一个TEMIC系列射频卡读写器系统。系统硬件原理图如图3所示。
2.1 主控模块--AT89S52单片机
AT89
S52单片机是一种低功耗、高性能的CMOS 8位单片机,它具有MCS-51系列单片机的优点,并且在指令和管脚封装上与MCS-51系列单片机相兼容,同时片内具有Watchdog功能,当程序由于某种干扰而死机时,系统可以可靠复位,保证系统的正常运行。
2.2 TEMIC系列射频卡读写模块
其作用是完成同TEMIC系列射频卡之间的数据通信。该读写模块以ATMEL公司TEMIC系列射频卡的读写基站芯片U2270B为核心,如图3中右侧所示。
天线:基站天线需要用户自己绕制。一般用铜制漆包线绕直径为3cm的圈150圈即可,电感值为1.35mH。
载波频率fOSC:典型值为125kHz,也可以由用户自己设定。此频率是由流入RF(15)管脚的电流值决定的,所以通过调节RF(15)和VS(14)管脚之间的限流电阻Rf1和Rf2的值就可以改变此频率。具体的计算公式如下:
Rf1+Rf2=(14375/fosc)-5
CIN和CHP:基站从射频卡读人的是经过125kHz载波调制后的信号,它通过CIN电容耦合输入到INPUT(4)管脚,经过低通滤波器、放大器、施密特触发器等几个环节后,在OUTPUT(2)管脚输出解调后的信号。低通滤波器的截止频率由fOSC决定,一般为fOSC/18。INPUT管脚的耦合电容CIN以及HIPASS(16)管脚的去耦电容CHP的值决定了解调电路的高通特性,有利于更进一步滤除无用及干扰信号。CIN和CHP的值依射频卡的数据传输波特率的不同而不同,波特率为fOSC/32时分别为680pF和100nF。CHP与下限截止频率的关系如下:
fcut=1/(2×π×CHP×Ri)
式中,Ri=2.5kΩ。需要注意的是,OUTPUT管脚输出的信号只是经过了解调,并没有解码。解码任务要通过单片机编程完成。
2.3 串口通信模块
主要由MAX232CPE构成,用作AT89S52的串行通信接口(SCI)的TTL电平和计算机串口的RS232电子之间的转换。计算机通过该串口通信模块可以给AT89S52发送读、写卡等命令,AT89S52通过该串口通信模块把读卡结果回送给计算机。
2.4 声光提示电路
它由发光二极管和蜂鸣器构成。如果读写卡成功,发光二极管会闪一下,而且蜂鸣器也会响一声,用于提示用户。
3 系统的软件设计
假定基站工作在125kHz的射频频率下,采用RF/32的传输波特率和Manchester编码,使用Sequence Terminator同步信号,循环发送blockl~block6的数据。
软件采用MCS-51系列汇编语言按照模块化结构进行编写,主要由主程序、串口中断程序两大模块组成。
主程序框图如图4所示。首先进行系统初始化,包括初始化I/O口、设置串口波特率等,然后开串口
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