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1、基于MSP430的手持式RFID读写器的设计2010年5月第41卷第3期内蒙古大学(自然科学版)JournalofInnerMongoliaUniversityMay2010Vo1.41No.3文章编号:10OO一1638(2010)03—0346-05基于MSP430的手持式RFID读写器的设计潘盛辉,郭毅锋,潘绍明,黄丽敏(广西工学院电子信息与控制工程系,广西柳州545006)摘要:根据识别目标位置不固定不宜采用固定式系统的应用要求,设计了一种基于MSP430单片机的手持式RFID读写器.在介绍RFID读写器组成结构的基础上,重点介绍MSP430F149单片机采用
2、SPI接口方式与RF收发芯片FM1702SL的硬件接口及相应软件的设计方法.应用表明,该手持式RFID读写器的设计达到相应的技术指标要求,具有良好的市场应用前景.关键词:MSP430单片机;手持式RFID读写器;FM1702SI;SPI接口;低功耗中图分类号:TP306文献标志码:A引言射频识别RFID(RadioFrequencyIdentification)技术是利用无线射频方式进行非接触式双向通信,以达到识别目标和交换数据的目的,实现对各种对象在不同状态下的自动识别和管理的一种技术.RFID系统一般包含射频标签(或称射频卡),读写器和应用管理系统组成.其中,射频
3、标签具有扫描快,体积小,易封装,抗污染能力和耐久性,可重复使用,穿透性和无屏阅读,数据的记忆容量大,安全等特点.目前广泛应用于在身份识别和门禁管理,防伪,商业供应链,公共交通管理,物流管理,生产线的自动化及过程控制,动物的跟踪及管理,容器识别等领域n.在门禁管理,生产线自动控制,封闭库房等领域中识别对象的位置相对固定或者所经路径相对确定,所使用的RFID系统一般可采用固定式读写设备,便于与计算机系统相连,并由计算机系统对识别对象进行管理.但在许多场合,由于使用环境特殊,安装布线不便等原因,读写设备难与计算机系统相连接使用,特别是被识别的目标是位置不固定,且路径不确定,
4、需要在一定范围内移动读写设备,例如身份识别应用中RFID电子标签式的身份证随持证人而流动,车辆识别管理应用中RFID电子标签随车辆运行或停放而流动,防伪检查应用中商品因销售渠道而流动,动物跟踪应用中因动物的迁移而流动等,在这些应用场合中射频标签随被识别目标的流动而不断改变位置,固定式读写设备很难适应应用要求.为适应不宜安装固定式RFID系统的应用环境的需要,RFID读写器一般设计成手持式读写设备.同时,为满足不同的具体应用领域需要,本设计中的手持式RFID读写器是可进行二次开发的通用读写设备,接口功能齐全,便于根据具体应用的需要可进行相应的二次开发,具有比较大的灵活性
5、.本文着重介绍手持式RFID读写器中MSP430单片机与射频收发模块接口的硬件设计方法,以及系统软件中主程序,RF收发模块的初始化程序,射频卡的读/写操作程序的设计方法.1系统工作原理及性能指标手持式RFID读写器通常由操作人员手持设备在某一区域内完成对射频标签相关信息的采集及*收稿日期:2008—11—12;修回日期:2009一i0—22基金项目:广西自然科学基金资助项目(桂科自0832066);广西工学院科学基金资助项目(院科04010)作者简介:潘盛辉(1971一),男(侗族),广西柳州市人,副教授.第3期潘盛辉等基于MSP430的手持式RFID读写器的设计34
6、7显示,并将相应数据存储于读写器的存储器中,待与计算机连接后通过串行通信接口或USB接口传送到本地计算机,也可通过网络接口传送到远程的网络计算机,以便计算机系统进行相应的数据处理及应用.手持式RFID读写器不涉及具体应用领域,只是针对通用的RFID系统功能进行RFID读写器的设计,提供为二次开发所需的读写RFID标签的基本功能及相应接口模块.主要性能指标如下:通信协议:支持ISO14443typeA协议工作频率:13.56MHz读写距离:>10ram扩展集成存储器:2MBytes存储量通信接口与速率:RS-232接口,57600bps;USB接口,2M;以太网络
7、接口:10M/100M支持射频标签类型:MIFARE卡防冲突功能:有,可用于寻卡操作天线:内置式读写天线显示:OLED显示器,4行中文电源电压:AC适配器,USB供电,充电电池供电,电压+3.3V及+5V工作温度:一1O～+65.C.2系统硬件设计2.1系统硬件总体设计为满足不同领域的应用需求及可针对具体应用进行二次开发设计需要实现各种功能的要求,手持式RFID读写器主要由主控制模块,RF收发模块,显示模块,实时时钟模块,扩展存储模块,USB接口模块,串行通信模块,以太网络接口模块,键盘模块及电源系统等组成,其硬件组成结构图如图1所示.幕II系统H幢
