(四)硬件电路设计

1.读写器的主要控制器

手持读写器的主要的CPU采用ATMEL公司的AT89C52。它是一款常用的51单片机。被应用到各种工业控制和消费电子领域中。其成本低,开发平台简单。当然在这个系统里理论上完全可以用其他单片机或者ARM控制器来替换。

2.射频卡读写器设计

射频卡读写主要通过射频卡芯片MF RC500及其必要的外围电路构成,射频卡芯片是整个读写器的核心,它可以实现读写射频卡(电子标签)所有必要的功能,包括射频信号的产生、调制、解调等。此芯片实际上是单片机与射频卡之间进行数据传输的关键。任何射频卡上的数据读写都要通过此芯片来传送。通过传送不同的命令给此芯片,就能实现不同的控制。此芯片需要在OSCSIN和OSCOUT引脚上外接13.56MHz晶振,当然也可使用其他外部时钟,但不推荐这样做,因为它本身的时钟已经足够稳定。

为了实现最佳性能,射频卡芯片的模拟部分使用单独的电源,它对内部的震荡器、模拟解调器和解码器提供工作电压,同时对驱动部分和数字部分也各使用单独电源供电,此读卡器,利用磁珠把各电源进行分开。此芯片支持不同的CPU接口,单片机通过控制射频卡芯片的NCS引脚来选择射频卡芯片,在射频卡芯片上电或硬件复位后,此芯片马上复位它的接口模式,并根据几个固定引脚上的逻辑电平来识别当前CPU接口的类型。我们这里选择了地址线与数据线分时复用的接口类型,其具体操作是:当ALE为逻辑1时,将地址锁存到内部的相应锁存器中,然后由读写信号完成对芯片的数据读写。

在这个部分,读写器的天线设计也相当的重要,它的设计质量将直接影响读写射频卡的有效距离,我们参考芯片的数据手册,采用直接匹配的天线,其有效距离最远可以达到10cm。在天线电路的设计里,我们主要考虑两个方面的问题: