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8位微控制器在RF讀卡控制中的應(yīng)用

文章出處:http://srpd123.com 作者:徐波&nbsp;&nbsp; 人氣: 發(fā)表時間:2011年10月22日

[文章內(nèi)容簡介]:基于射頻ID reader基站IC,通過讀取射頻感應(yīng)卡中的ID碼并對其校驗,根據(jù)校驗結(jié)果正誤來決定是否實現(xiàn)對各種控制過程的觸發(fā),本文給出了采用8位微控制器設(shè)計的RF讀卡控制的應(yīng)用方案。

隨著國內(nèi)射頻讀卡控制市場的不斷發(fā)展,非接觸式射頻讀卡系統(tǒng)被應(yīng)用于越來越多的領(lǐng)域,智能門禁系統(tǒng)、汽車智能防盜報警裝置等都成為 RF讀卡控制的重要應(yīng)用領(lǐng)域,而摩托車引擎點火等傳統(tǒng)控制領(lǐng)域也開始采用RF讀卡控制系統(tǒng)。射頻讀卡控制的便捷和安全性實現(xiàn)了科技對傳統(tǒng)控制領(lǐng)域的發(fā)展的促進,同時工業(yè)控制中的各種電磁干擾也對射頻讀卡微控制器提出了更加嚴(yán)格的抗干擾要求性能。為了迎合控制領(lǐng)域的這種需求,很多半導(dǎo)體廠商發(fā)展了眾多新技術(shù)極大改善了單片機的多項性能指標(biāo),擴大了8位單片機的應(yīng)用范圍。 本文介紹了采用 8bit單片機的RF讀卡控制系統(tǒng)的方案原理及實現(xiàn)。  

    微控制器  

    本方案中以8位單片機 作為控制系統(tǒng)中的控制芯片,這里以微控制器 IC P89LPC932 為例,這是一款8位FLASH 微控制器,采用六倍速80C51內(nèi)核。 P89LPC932提供內(nèi)部PWM功能, I/O 口可承受5V ,所有PIN腳均20mA 的 LED 驅(qū)動能力。 P89LPC932A1 片內(nèi)有 512 字節(jié) E 2 PROM ,字節(jié)可擦除,本方案中被用來存放器件序列碼或系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)。  

    發(fā)射機應(yīng)答基站芯片  

    發(fā)射機應(yīng)答基站芯片用于驅(qū)動發(fā)射應(yīng)答系統(tǒng)的天線,將數(shù)據(jù)調(diào)制到天線信號上發(fā)送出去,檢測并解調(diào)發(fā)射 感應(yīng)器芯片 的響應(yīng)。  

    感應(yīng)器( transponder IC)  

    感應(yīng)器芯片是非接觸式 R/W 辨識集成電路,連接到芯片上的單一天線線圈,被視為集成電路的電力驅(qū)動補給和雙向信息的溝通接口。天線和芯片一起構(gòu)成應(yīng)答式卡片。在芯片內(nèi)部有存儲區(qū),可以存儲相應(yīng)的卡片信息(如 ID 號等)。  

    控制原理  

    RF 基站模塊上電后會通過 440uH 的線圈發(fā)射 134.2kHz 電磁波,當(dāng) RF 感應(yīng)卡 進入這個電磁場中時,會自動將電磁能轉(zhuǎn)化為電能并自行充電。當(dāng) RF 卡充電完畢后, P89LPC932 將控制基站模塊解碼、讀取存于射頻卡中的 ID 碼,并將它與存于微控制器內(nèi)部的 EEPROM 中的 ID 碼比較,如果兩者相同則微控制器會發(fā)出 PWM 信號控制點火過程,啟動引擎,如果不一致,則發(fā)出相應(yīng)的報警信號 ( 如指示燈閃動 ) 。  

8位微控制器在RF讀卡控制中的應(yīng)用


  方案介紹  

    硬件設(shè)計部分  

    在系統(tǒng)方案中,硬件部分包括以下部分:信號接收部分(包括接收天線,基站芯片),核心控制部分(控制芯片),狀態(tài)指示部分(指示燈)。其中信號接收部分通過天線線圈和 ID 卡進行信號交互,解調(diào)、編解碼及為卡充電,控制芯片則負責(zé)系統(tǒng)的各項功能的實現(xiàn),指示燈進行各種狀態(tài)的指示(如異常狀態(tài)指示等)。以下從具體設(shè)計細節(jié)介紹。  

8位微控制器在RF讀卡控制中的應(yīng)用

  IO驅(qū)動 

    由于本方案中所采用的基站芯片為 5V(VDD)供電,其邏輯輸入 (控制信號管腳TXCT, 數(shù)據(jù)信號管腳SCIO)的最小輸入高電平為: V HIGH =0.7*V DD =0.7*5V=3.5V , 高于 P89LPC932的邏輯高電平3.3V。在這個方案中,從圖3中可以看出,TXCT腳通過一個NPN管將邏輯高電平抬高,當(dāng)P89LPC932的P0.0腳高電平時,三極管導(dǎo)通,TXCT腳為低電平。反之,P0.0輸出低電平時三極管截止,TXCT腳為高電平(>3.5V),通過這種設(shè)計使微控制器輸出的高電平信號能夠被基站芯片識別。  

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