非接触式e5551读写器的开发

ｅ５５５１卡只发射ＢＬＯＣＫ１的数据给基站；当设置为２时，ｅ５５５１卡发射ＢＬＯＣＫ１和ＢＬＯＣＫ ２的数据给基站，余者依次类推。在启动口令加密功能后ＭＡＸＢＬＫ的值应小于７，这样ｅ５５５１将不发射ＢＬＯＣＫ７的数据。

２ ｅ５５５１卡的读写

２．１ ｅ５５５１卡的读

读ｅ５５５１卡是指Ｕ２２７０Ｂ通过ＭＣＵ进行读卡。在ｅ５５５１卡内部，有个与ｅ５５５１芯片相连的线圈，该线圈是ｅ５５５１芯片供电与读卡器的双向通信接口。ｅ５５５１卡就是利用该线圈产生具有阻尼特性的载频信号向读卡器发送数据。具体工作原理如图３所示。

    当ｅ５５５１卡接近读卡器时，由读卡器振荡电路产生的磁场感应ｅ５５５１卡内的ＬＣ调谐电路产生感应电流，该电流经过ｅ５５５１芯片内的整流器和过压保护电路得到ｅ５５５１芯片的直流工作电压，形成上电复位，对应图３中的第一段；接着读取ｅ５５５１芯片内ＢＬＯＣＫ０的数据，即图３中的第二段；约２ｍｓ后，ｅ５５５１卡按照设定的工作模式发送数据，首先从ＢＬＯＣＫ１的第一位开始，直到ＭＡＸＢＬＫ所设定的最大块的最后一位。

２．２ ｅ５５５１卡的写

写ｅ５５５１卡指Ｕ２２７０Ｂ通过ＭＣＵ进行写卡。读卡器通过对ｅ５５５１卡内流过线圈的电流间隔性中断实现写卡，用电流流过ｅ５５５１卡内线圈的持续时间实现对０和１的编码。详细过程如图４所示。

ｅ５５５１卡读完ＢＬＯＣＫ０数据后进入默认的读卡操作，如图４左半部分。若检测到起始电流中断，则ｅ５５５１卡触发写卡操作，即图４的右半部分。电流中断持续时间一般为５０μｓ～１５０μｓ，但为了便于可靠地检测起始电流中断，起始电流中断一般大于１５０μｓ。一般地，电流持续２４个磁场脉冲周期编码为０，电流持续５６个磁场脉冲周期编码为１。当电流持续了６４个磁场脉冲周期后仍未检测到电流中断，ｅ５５５１卡自动退出写卡模式。如果前面写卡数据正确就开始将数据编程写入ｅ５５５１芯片的ＥＥＰＲＯＭ，否则进行读卡操作。

图5 读写器硬件接口电路

３ 读写器

３．１ 硬件接口

Ｕ２２７０Ｂ是与ｅ５５５１卡配套的一种近距离非接触式读写基站芯片，它所产生的载波频率为１００ｋＨｚ～１５０ｋＨｚ，工作电压为５Ｖ或１２Ｖ，适用于曼彻斯特编码或双相位编码，与微控制器有兼容接口。配上小量外围元件构成的读卡器电路如图５所示。

图５中用电阻Ｒ５、电容Ｃ６组成选频电路，去掉高频及低频，让１００ｋＨｚ～１５０ｋＨｚ频率通过，与Ｕ２２７０Ｂ内部电路共同构成解调电路；用天线与内部驱动电路形成１２５ｋＨｚ电磁场发射电路，传输能量；用４个二极管形成反馈电路稳定频率；用电阻Ｒ１及Ｒ７调节发射频率；通过二极管Ｄ５进行信号整形。

３．２ 软件编程

本文以曼彻斯特编码、ＲＦ／３２为例介绍ｅ５５５１软件编程。采用曼彻斯特编码调制的数据，位数据１对应着电平上跳，位数据０对应着电平下跳。设ＲＦ＝１２５ｋＨｚ，位传送速率Ｂｉｔｒａｔｅ＝ＲＦ／３２，则每传送一位数据的时间（位传送周期）为：

１Ｐ＝32/125kHz＝２５６μｓ

图6 读卡流程图

    在一串数据序列中，两个相邻位数据传送跳变时间间隔为１Ｐ。若相邻位数据极性相同，则在该两次数据传送电平跳变之间，有一次非数据传送的电平空跳。程序开始时先等待一个ＴＳ＝２７０μｓ～３３０μｓ高电平同步信号，然后按上述编码规则逐个检测电平变化并记录对应时间Ｔ１或Ｔ２，Ｔ１＝９０μｓ～１８０μｓ，Ｔ２＝２１０μｓ～３００

《非接触式e5551读写器的开发(第2页)》