13.56MHz RFID读写器设计与制作

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1、RFID技术及应用实训报告题目:13.56MHzRFID读写器设计与制作班级:学号:姓名:指导教师:二〇一五年七月一日目　录第1章　RFID读写器的设计与制作11.1　读写器组成与分析11.2　读写器原理图与PCB设计21.2.1　读写器原理图21.2.2　读写器PCB设计51.3　读写器装配与功能测试51.3.1　装配51.3.2　功能调试5第2章　RFID上位机软件开发与调试72.1　数据访问层设计与实现72.1.1　数据访问层设计72.1.2　实现过程及代码分析72.2　窗体表示层设计与实现72.2.1　设计与实现7总　结10第1章　RFID读写器的设

2、计与制作1.1　读写器组成与分析13.56MHzRFID读写器广泛用于校园一卡通，公交自动收费系统等。读写器一般由单片机最小系统电路、Mifare读写接口电路、天线匹配电路、声光提示电路、USB转串口通信接口电路及电源电路组成。如图1-1所示。图1-1　读写器的组成单片机最小系统由STC89C52单片机，时钟电路和复位电路组成，其中时钟电路与单片机的14,15号引脚相连，复位电路与单片机的4号引脚相连；Mifare读写接口电路的C4、C5、X2构成振荡电路，提供给MFRC500的时钟作为同步系统编码器和解码器的时基。MFRC500的5,7和29引脚分别为射频

3、信号收发端，需通过天线匹配电路连接天线；天线匹配电路利用变压器原理实现读写器和无源标签之间的能量传递和双向发送数据，因此要求读写器与标签一样，要有天线线圈；读卡器在读卡时需要声光提示，电路中三极管Q1、电阻R5、蜂鸣器Buz1构成声音提示电路，由单片机的P1.0口控制，在P1.0口输出低电平时，Buz1蜂鸣；发光二极管D1、电阻R4构成光提示电路，由单片机的P1.7口控制，在P1.7口输出低电平时，D1点亮。第10页1.2　读写器原理图与PCB设计1.2.1　读写器原理图实训所采用的13.25MHzRFID读写器电路原理有以下结构：（1）单片机最小系统电路原

4、理单片机最小系统由STC89C52单片机，时钟电路和复位电路组成，其中时钟电路与单片机的14,15号引脚相连，复位电路与单片机的4号引脚相连，其电路原理如图1-2-1-1所示。图1-2-1-1单片机最小系统电路原理图（2）Mifare读写接口电路设计Mifare读写接口电路的C4、C5、X2构成振荡电路，提供给MFRC500的时钟作为同步系统编码器和解码器的时基。MFRC500的5,7和29引脚分别为射频信号收发端，需通过天线匹配电路连接天线。其电路原理如图1-2-1-2所示。第10页图1-2-1-2　Mifare读写接口电路原理图（3）天线匹配电路设计天线

5、匹配电路利用变压器原理实现读写器和无源标签之间的能量传递和双向发送数据，因此要求读写器与标签一样，要有天线线圈。在进行天线设计的时候，本项目的天线采用PCB矩形天线。其电路原理如图1-2-1-3所示。图1-2-1-3　天线匹配电路原理图（4）声光提示电路设计读卡器在读卡时需要声光提示，电路中三极管Q1、电阻R5、蜂鸣器Buz1构成声音提示电路，由单片机的P1.0口控制，在P1.0口输出低电平时，Buz1蜂鸣；发光二极管D1、电阻R4构成光提示电路，由单片机的P1.7口控制，在P1.7口输出低电平时，D1点亮。其电路原理如图1-2-1-4所示。第10页图1-2

6、-1-4　声光提示电路原理图（5）USB转串口通信接口电路及电源电路设计USB转串口通信接口电路及电源电路原理如图1-2-1-5所示。图1-2-1-4　USB转串口通信接口电路及电源电路原理图第10页1.2.2　读写器PCB设计图1-2-2-1　读写器PCB设计图1.3　读写器装配与功能测试1.3.1　装配在装配读写器时，应注意贴片元器件的焊接顺序，首先焊接STC89C52单片机、MAX232等引脚多的芯片。然后再按照从内到外，从小到大的顺序依次焊接元器件。焊接STC89C52单片机、MAX232等引脚多的芯片时，必须注意芯片的方向和引脚是否与焊盘对齐。焊接

7、电容时，应注意电容是否有极性。焊接芯片时，用手将芯片正确固定在PCB板上，然后在引脚上面加助焊剂（松香），用电烙铁将松香均匀融化在焊盘上（注意芯片固定好之后不要移动），在烙铁头加少量焊锡，然后移到芯片引脚上面紧贴焊盘向外轻轻拖动，重复此过程完成芯片焊接。焊接其他贴片元件时，用镊子夹住元器件端正放在焊盘上，保持不动，用电烙铁上松香，上焊锡，焊点应光滑圆亮，无拉尖，避免虚焊假焊，元器件之间尽量排列整齐。第10页1.3.2　功能调试一、打开串口选择读写器连接的串口，和使用的波特率（默认的波特率为19200）。后点击“打开”按钮即可。二．关闭串口选择指定的串口然后点

8、击“关闭”按钮即可。如果在一次使用中不需要切换串口，