非接觸式RFID的讀寫(xiě)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)
江蘇技術(shù)師范學(xué)院 劉舒祺 牟志剛
引言
隨著計(jì)算機(jī)和嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展,IC卡已經(jīng)融入人們的日常生活,并發(fā)展成幾大類,其中非接觸IC卡的出現(xiàn)引起了人們的特別關(guān)注。與之相應(yīng),能夠讀取非接觸IC卡內(nèi)信息的讀寫(xiě)器(閱讀器)也在不斷地發(fā)展和更新。非接觸式卡又稱射頻卡(應(yīng)答器),它使用無(wú)線電調(diào)制方式和閱讀器進(jìn)行信息交換。通常根據(jù)以下幾種標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì),即ISO／IEC10536標(biāo)準(zhǔn)、ISO／IEC14443標(biāo)準(zhǔn)、ISO／IEC15693標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)ISO／IEC10536標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的卡稱為"密耦合卡",對(duì)應(yīng)的閱讀器也相應(yīng)遵循ISO／IEC10536標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì);根據(jù)ISO／IEC14443標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的卡是近耦合卡,對(duì)應(yīng)的閱讀器遵循ISO／IEC14443標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì);根據(jù)ISO／IEC15693標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的卡是遙耦合卡,對(duì)應(yīng)的閱讀器遵循ISO／IEC15693標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。遙耦合卡比近耦合卡具有更遠(yuǎn)的讀卡距離,但二者均采用13．56 MHz工作頻率,均具有防沖突機(jī)制[1]。
本文以射頻識(shí)別技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用為背景,以智能車輛識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為實(shí)例,闡述了使用一種TI公司生產(chǎn)的工作于13．56 MHz的典型射頻IC卡進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的方法。該系統(tǒng)采用性價(jià)比較高的PIC16F874單片機(jī)作為主控器件,具有更強(qiáng)的研究性、實(shí)用性和推廣性。
1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及方案設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)采用基于IS015693協(xié)議的TI公司的工作于13．56 MHz的射頻標(biāo)簽(RI-I02-112A,RI-I03-112A等)為射頻信息鈕,由基于RI-R6C一001A[2]的射頻信息鈕讀頭模塊、天線、單片機(jī)、電源穩(wěn)壓模塊(UA7805)、串口通信電路(MAX232)、液晶顯示電路(SED1335、MAX749)[3]、無(wú)線收發(fā)模塊(AYG一59C)[4]等組成。電源穩(wěn)壓模塊把整個(gè)系統(tǒng)的工作電壓穩(wěn)定在5 V,MAX749芯片主要是為液晶模塊提供所需的負(fù)電壓。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
把此系統(tǒng)用于城市的公交車運(yùn)行情況的統(tǒng)計(jì)上,前提是要把每輛公交車上貼一個(gè)射頻卡,在每一個(gè)站牌處安裝一個(gè)由閱讀器組成的系統(tǒng)(包括閱讀器、液晶模塊、無(wú)線收發(fā)模塊)。該系統(tǒng)的工作過(guò)程如下：
首先,由應(yīng)用軟件通過(guò)單片機(jī)(PIC16F874)向射頻信息鈕讀卡模塊(RI-R6C一001A)發(fā)出指令(如讀射頻卡的UID),射頻信息鈕讀卡模塊把單片機(jī)發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)按所選擇的射頻協(xié)議(ISO15693)[5]的要求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和調(diào)制,然后經(jīng)過(guò)天線發(fā)送出去。此時(shí),在閱讀距離范圍內(nèi)的電子標(biāo)簽(射頻卡)收到此命令,經(jīng)過(guò)認(rèn)證,如果正確,則按命令的要求把自己的UID發(fā)送出去(如果錯(cuò)誤,則返回錯(cuò)誤信息)。讀卡模塊經(jīng)過(guò)天線收到此信息,對(duì)其進(jìn)行解調(diào)和解碼后,通過(guò)SPI串口送給單片機(jī)。單片機(jī)把收到的數(shù)據(jù)通過(guò)RS232串口送給收發(fā)模塊(AYG一59C),收發(fā)模塊以短消息的形式把數(shù)據(jù)發(fā)送給控制中心,然后控制中心把收到的數(shù)據(jù)以短消息**的形式送給各個(gè)智能站牌。站牌處的無(wú)線收
