3 RFID模块硬件设计
本系统采用符合ISO/IEC 14443A协议Mifare one S50格式的RFID标签及读写器。首先,智能家居系统用户佩戴RFID标签,该电子标签的电气部分只由一个天线和ASIC组成。电子标签的天线是只有几组绕线的线圈,很适于封装到IS0电子标签中。电子标签的ASIC由一个高速(106KB波特率)的RF接口,一个控制单元和一个EEPROM组成。发射或接收的数据存储在Mifare one电子标签内的EEPROM内。EEPROM分为16个扇区,每个扇区由4块组成,第0扇区的块0(即绝对地址0块),它用于存放厂商代码,已经固化,不可更改。每个扇区的块0、块1、块2为数据块,可用于存贮数据。数据块可作两种应用:一种用作一般的数据保存,可以进行读、写操作;另一种用作数据值,可以进行初始化值、加值、减值、读值操作。每个扇区的块3为控制块,包括了密码A、存取控制、密码B。
其次,RFID读写器CY-14443A系列射频读写模块采用基于ISO14443 标准的非接触卡读卡机专用芯片。采用0.6 微米CMOS EEPROM 工艺,支持ISO14443 type A 协议,支持MIFARE标准的加密算法。芯片内部高度集成了模拟调制解调电路,只需最少量的外围电路就可以工作,支持UART接口(-C),I2C接口(-U),或者SPI接口(-P),数字电路具有TTL、CMOS 两种电压工作模式。
本系统控制核心单片机使用RFID读写模块的UART接口与其交互信息,完成智能家居系统对用户的身份识别。单片机通过UART接口向RFID读写模块芯片发送命令后,读写模块按照非接触式射频卡协议格式,通过天线及其匹配电路向附近发出一组固定频率的调制信号13.56MHZ进行寻卡。当有RFID卡片在有效工作范围内时,卡片将回复卡片类型,建立卡片与读写模块的第一步联系,密码验证通过后就可以对卡片进行读写等应用操作。