讀寫器的設(shè)計(jì)與制作

1、實(shí)訓(xùn)報(bào)告射頻識(shí)別讀寫器的設(shè)計(jì)與制作一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆?3.56MHz RFID 射頻識(shí)別讀寫器硬件設(shè)計(jì)理解物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備工作過程3掌握單片機(jī)的制作與應(yīng)用方法4掌握讀寫器件說明書的能力。5掌握射頻芯片控制程序的編寫6掌握單片機(jī)開發(fā)環(huán)境Keil uVision3 的使用7掌握單片機(jī)程序下載軟件的使用8會(huì)正確調(diào)試RFID設(shè)備二、實(shí)驗(yàn)原理射頻讀識(shí)別讀寫器硬件原理、單片機(jī)開發(fā)環(huán)境Keil uVision3 、ISO/IEC15693和14443等國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。三、實(shí)驗(yàn)環(huán)境射頻識(shí)別讀寫器元器件、單片機(jī)開發(fā)環(huán)境Keil uVision3、單片機(jī)程序下載軟件、焊接工具和材料、電子標(biāo)簽、電腦。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容13.5

2、6MHz RFID 射頻識(shí)別讀寫器硬件設(shè)計(jì)與制作、調(diào)試，射頻芯片控制程序的編寫，單片機(jī)控制程序的編寫與調(diào)試、尋卡操作、數(shù)據(jù)顯示。五、實(shí)驗(yàn)步驟確定RFID讀卡器的設(shè)計(jì)與制作的技術(shù)參數(shù)工作電壓：5V(4.1V-5.5V)，工作頻率：13.56MHz，工作溫度：-1060作用距離：2-8cm，數(shù)據(jù)傳輸速率：106Kbps，讀寫時(shí)間：1-2ms，輸出端口：RS-232安全要求：數(shù)據(jù)加密及雙向密碼驗(yàn)證、防沖突算法支持協(xié)議：ISO 14443AB、ISO 15693；標(biāo)簽類型：Mifare S50射頻卡、ICode、STM、TI等；標(biāo)簽容量：1K2 13.56MHz RFID 射頻識(shí)別讀寫器硬件電路設(shè)計(jì)R

3、FID系統(tǒng)主要由三部分組成:：電子標(biāo)簽（Tag）、天線(Antenna)和讀寫器(Reader)。射頻識(shí)別讀寫器是 RFID 系統(tǒng)的信息控制和處理中心，主要負(fù)責(zé)與應(yīng)答器的雙向通信，同時(shí)接受來自主機(jī)的控制命令，通常由射頻模塊、控制處理模塊（智能模塊）和天線模塊三個(gè)模塊組成。圖 射頻讀寫器電路設(shè)計(jì)模塊射頻模塊可分為發(fā)射通道和接收通道兩部分，主要作用是對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行處理，產(chǎn)生射頻能量用于讀寫器和應(yīng)答器。信號(hào)處理模射頻塊模塊將讀寫器智能模塊發(fā)出的命令進(jìn)行編碼，對(duì)經(jīng)過射頻模塊解調(diào)處理的應(yīng)答器應(yīng)答信號(hào)進(jìn)行解碼等處理，處理后的結(jié)果送到讀寫器智能模塊。智能模塊通常采用嵌入式微處理器，并通過編程實(shí)現(xiàn)讀寫器和應(yīng)答

4、器之間的身份驗(yàn)證、通信、數(shù)據(jù)加解密、實(shí)現(xiàn)多標(biāo)簽同時(shí)識(shí)別，實(shí)現(xiàn)與后端應(yīng)用程序的接口規(guī)范。運(yùn)用Altium designer 9.0 軟件設(shè)計(jì)射頻識(shí)別讀寫器硬件電路原理圖,重點(diǎn)是天線芯片F(xiàn)M1722 的連接電路和單片機(jī)C8051F340 的連接電路。運(yùn)用Altium designer 9.0 軟件設(shè)計(jì)出射頻識(shí)別讀寫器的圖，并制作成板。圖射頻識(shí)別讀寫器硬件電路原理圖 圖射頻識(shí)別讀寫器圖3 13.56MHz RFID 射頻識(shí)別讀寫器硬件電路的焊接 射頻識(shí)別讀寫器硬件電路板元件清單表對(duì)照元器件清單和裝配圖，在板上依次將元器件焊接好，焊接時(shí)要注意按照先小后大，先低后高順序焊接。貼片元件可以先焊一腳固定再焊

5、其它引腳。鉭電解電容要注意正負(fù)極不能焊反，有粗線一端為正，應(yīng)放在板上電容位置有弧度的一側(cè)。集成芯片的標(biāo)記點(diǎn)要對(duì)準(zhǔn)板上相應(yīng)的缺口處，管腳位置不能放錯(cuò)，在焊接時(shí)要正對(duì)焊盤引線。焊點(diǎn)要光滑圓潤，不能有虛焊、拉尖，焊接時(shí)間要把握好。焊接好后要檢查，查看是否有漏焊、虛焊和橋接現(xiàn)象，還可以用萬用表的蜂鳴檔檢測(cè)元器件焊接質(zhì)量及是否短路。焊接好的電路板如圖所示： 13.56Mz RFID 射頻讀寫器程序編寫及下載4.1安裝開發(fā)平臺(tái)軟件Keil uVision34.2打開軟件，進(jìn)入軟件開發(fā)界面進(jìn)行具體開發(fā)。新建一個(gè)項(xiàng)目工程project，用語言編寫程序代碼，調(diào)試、運(yùn)行后生成hex文件。建成的項(xiàng)目工程界面如下圖所

6、示：部分代碼如下：#include "FM1722_OPERATE.h"#include "init.c"/#define DEBUG#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define SEQNR 0#define COMMAND 1#define STATUS 1#define LENGTH 2/* define RS232 communication flag */#define mcRS_COM_STA0x3A#define mcFUN_CODE_ADD10x03/ address

7、1#define mcFUN_CODE_ADD20x04/ address1#define mcRX_LEN_ADD10x05/ address1#define mcRX_LEN_ADD20x06/ address1#define mcRX_LEN_ADD30x07/ address1#define mcRX_LEN_ADD40x08/ address1#define mcFUN_FLAG_ADD10x09/ address1#define mcFUN_FLAG_ADD20x0A/ address1/* crc16 Defines */#define CRC16_POLYNOM 0x8408#

8、define CRC16_PRESET_HOST 0xFFFF#define CRC16_PRESET_ISO 0xFFFF#define CRC16_PRESET_ICODE 0xFFFE#define CRC16_RESIDUE 0xF0B8unsigned char InBuff50;unsigned char OutBuff50;unsigned char UART_Buf_Counter = 0;uchar ucCmdValid= FALSE;uchar ucCmdStatus= 0xFF;/ 0x00 command execution OK, other value failur

9、eunion crc uint word;uchar byte2; crc16;case 0x84: / ISO14443_AuthenticationStatus = Load_keyE2_CPY(&OutBuff10);if(Status = TRUE)Status = Authentication(UID,OutBuff9,RF_CMD_AUTH_LA);if(Status = FM1722_OK) OutBuffLENGTH = 1;OutBuffLENGTH+1 = 0;OutBuffSTATUS=0x00;/ SuccessOutBuff4 = 0x00;/ Success

10、ucCmdStatus= 0x00;#ifdef DEBUGAlarm();#endifelseOutBuffLENGTH = 1;OutBuffLENGTH+1 = 0;OutBuffSTATUS=0x00;/ communication OKOutBuff4 = 0x0F;/command execution FailureelseOutBuffLENGTH = 1;OutBuffLENGTH+1 = 0;OutBuffSTATUS=0x00;/ communication OKOutBuff4 = 0x0F;/command execution Failurebreak;case 0x8

11、5: / ISO14443_READ Status = MIF_READ(&OutBuff5, OutBuff4);if(Status = FM1722_OK)OutBuffLENGTH = 17;OutBuffLENGTH+1 = 0;OutBuffSTATUS=0x00;/ SuccessOutBuff4 = 0x00;/ SuccessucCmdStatus= 0x00;#ifdef DEBUGAlarm();#endifelseOutBuffLENGTH = 1;OutBuffLENGTH+1 = 0;OutBuffSTATUS=0x00;/ communication OKOutBuff4 = 0x0F;/command execution Failurebreak;4.3 安裝仿真器驅(qū)動(dòng)程序ec64.4 將焊接好的電路板通過仿真器與電腦相連，上電。用Silicon Laboratories軟件將hex文件下載到電路板上。程序下載如下面幾幅圖所示：13.56Mz RFID 射頻讀寫器的調(diào)試、讀卡將讀寫器上的仿真器取下，重新上電，打開上位機(jī)軟件H