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1、TEMIC系列射频卡读写器的研制
2、第1...500)this.style.ouseg(this)"> TEMIC系列射频卡的读卡过程为:射频卡先发送SequencesTerminator同步信号(粗线条部分),接着依次发送经过Manchester编码后的block1～block6的数据,发送完block6数据的最后一位后(bit32),又重新开始,不断循环发送。读卡的数据流如图1所示。Manchester编码采用由低电平向高电平的跳变表示数据位为"1",而用由高电平向低电平的跳变表示数据位为"0"。结合Manchester编码的这个特点可以这样进行解码:在位时钟周期的下降沿(
3、即半周期)处检测电平的变化情况,如果检测到电平变化发生,则继续判断变化后的电平情况,是高电平则该位解码为"1",低电平则解码为"0",没有跳变发生则视为信号异常,进行出错处理。500)this.style.ouseg(this)"> 基站给射频卡发送数据时也要对数据进行编码,使数据信号加载到天线的发射信号中。TEMIC系列射频卡的基站芯片使用一种改变发射天线负载的方式对信号进行编码。这可以通过打开、关断天线(即把CFE(2)管脚设置为高、低电平)产生短暂的RF信号间隔(gap)来把RF信号分割成不同长短的区间的方法对数据进行编码。起始间隔(StartGap)一般比数据间的间隔
4、略长,用来与射频卡同步。一般起始间隔TStartGap=330μs,数据间间隔TGaps=300μs。在发送数据时,一个时间长度大约为T0=100μs的RF区间表示数据为"0",一个时间长度大约为T1=350μs的RF区间表示数据为"1"。在编写程序时可以使用延时中断RF区域的方法进行发送数据。写卡时基站发送给卡片的数据流(RF区域状态)如图2所示。500)this.style.ouseg(this)"> 阴影部分为打开RF信号的时长,连接线部分为关断RF信号的时长。TEMIC系列射频卡各段区间的时间长度为: TStartGap=330μs,TGaps=300μs,T1=3
5、50μs,T0=100μs。 2系统的硬件构成 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 AT89S52单片机是一种低功耗、高性能的CMOS8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IC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U2
6、270B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:500)this.style.ouseg(this)"> CIN和CHP:基站从射频卡读入的是经过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
7、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:500)this.style.ouseg(this)"> 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。
8、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电平之间的转换。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。500)this.style.ouseg(this)"> 3系统的软件设计 假定基站工作在1
