基于MF RC500通用射頻卡讀寫模塊的設(shè)計


目錄
摘要： 1
關(guān)鍵詞： 1
引言 1
1 MF RC500芯片概述 2
1.1 引腳功能 2
1.2 工作原理 3
1.2. 1 MF RC500寄存器設(shè)置 4
1.2. 2 并行接口 4
1.2. 3 E2PROM 存貯器 5
1.2. 4 FIFO 緩存 5
1.2. 5 中斷請求 6
1.2. 6 定時器 6
1.2. 7 模擬電路 6
1.2. 8 串行信號開關(guān) 6
1.2. 9 命令設(shè)置 6
2 Mifare1 射頻卡的結(jié)構(gòu)和工作原理 6
2. 1 工作原理 6
2. 2 　結(jié)構(gòu)和組成 6
3 SPCE061A單片機概述 8
4 硬件電路及軟件設(shè)計 9
4.1 系統(tǒng)工作原理 9
4.2 硬件電路 9
4.3 PCD 的天線設(shè)計 11
4.4 對Mifare1 卡操作流程 13
4.5 讀卡程序 14
總結(jié) 14
致謝 15
參考文獻 16






摘要：
介紹了一種基于Philips 公司的MF RC500通用射頻卡讀寫模塊的設(shè)計：首先介紹了MF RC500芯片、Mifare1射頻卡和凌陽SPCE061A單片機的特性,接著給出系統(tǒng)的組成以及天線的設(shè)計方法,最后給出SPCE061A單片機與MF RC500 的接口連接圖和對Mifare1射頻卡操作流程以及讀卡的程序。

關(guān)鍵詞：
MF RC500通用射頻卡芯片 Mifare1射頻卡 SPCE061A單片機 應(yīng)答器PICC 閱讀器PCD


Design of I/O Module Base on MF-RC500 for Radio Frequency Identification Card

Author: Fang Guoxiong Tutor: Li Bonian

Abstract:
This paper shows the design of the reading and writing radio-frequency IC card module which is based on the technology of MF RC500 used in Philips Company. It presents the information about MF RC500 chip, Mifare1 radio-frequency IC card and the characters of MCU(SPCE061A) respectively. Then it introduces the composing of the whole system and the design of its antenna. In the end, it presents the I/O diagram of MCU(SPCE061A) with the interface of MF RC500, and it shows the operation flow of the Mifare1 radio-frequency IC card and the reading program of the card.

Key words:
MF RC500 chip Mifare1 Card MCU (SPCE061A) PICC PCD


引言
隨著經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展，社會經(jīng)濟活動的日益增長，對于公共交通行業(yè)、無線通信領(lǐng)域、衛(wèi)生保健行業(yè)、封閉式場所管理、身份識別、電話通信、大樓保安系統(tǒng)等，人們亦愈來愈多地開始接受和使用IC智能卡。特別是銀行服務(wù)系統(tǒng)，IC智能卡替代流行多年的磁卡而服務(wù)于大眾已日漸成熟。并且“一卡通”，一卡多用，給我們生活質(zhì)量帶來了很大的提高。IC智能卡自動電表抄表系統(tǒng)、煤氣/自來水抄表系統(tǒng)、公交/地鐵自動售票/檢票系統(tǒng)、移動通信手機中IC智能SIM卡等，已愈來愈貼近我們的生活，成為我們生活的一部分?！八⒖ā币殉蔀槿藗?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?br>非接觸式IC卡是最近幾年發(fā)展起來的一項新技術(shù)，它成功地解決了無源和免接觸難題，是電子器件領(lǐng)域的一大突破。具有高度安全保密性、使用簡單等特點，使之在各領(lǐng)域的應(yīng)用異軍突起。文中介紹的非接觸式射頻卡讀寫器是基于單片機SPCE061A與Philips公司的MF RC500嵌入式讀寫芯片設(shè)計開發(fā)的。它能完成對Mifare1卡所有讀寫及控制操作，并且還可以方便的嵌入到其他系統(tǒng)（如：門禁，公交）中，成為用戶系統(tǒng)的一部分。
ISO/IEC 14443A 標(biāo)準(zhǔn)是“識別卡—近耦合IC卡Type A”的標(biāo)準(zhǔn)，用于工作頻率為13.56MHz的非接觸近耦合IC卡的標(biāo)準(zhǔn)，由物理特征、射頻接口、初始化和反碰撞及傳輸協(xié)議這幾部分組成。該標(biāo)準(zhǔn)主要規(guī)定了采用改進的Miller編碼的振幅健控調(diào)至作為從閱讀器到IC卡數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制方法，從IC卡到閱讀器則采用副載波的負(fù)載調(diào)制方法，其調(diào)制是通過對曼切斯特編碼的數(shù)據(jù)流的負(fù)載波的振幅鍵控來完成的。

1 MF RC500芯片概述
MF RC500是PHILIPS公司生產(chǎn)的高集成度TYPEA讀寫器芯片。其主要性能如下：
●載波頻率為13. 56MHz；
●集成了編碼調(diào)制和解調(diào)解碼的收發(fā)電路；
●天線驅(qū)動電路僅需很少的外圍元件, 有效距離可達10cm；
●內(nèi)部集成有并行接口控制電路,可自動檢測外部微控制器(MCU) 的接口類型；
●具有內(nèi)部地址鎖存和IRQ線,可以很方便地與MCU接口；
●集成有64 字節(jié)的收發(fā)FIFO緩存器；
●內(nèi)部寄存器、命令集、加密算法可支持TYPE A 標(biāo)準(zhǔn)的各項功能, 同時支持MIFARE 類卡的有關(guān)協(xié)議；
●數(shù)字、模擬、發(fā)送電路都有各自獨立的供電電源。


參考文獻
[1]凌陽大學(xué)計劃網(wǎng)站 http://www.unsp.com.cn/
[2]羅亞非等. 凌陽16位單片機應(yīng)用基礎(chǔ). 北京航空航天大學(xué)出版社
[3]凌陽大學(xué)計劃u’nSP用戶手冊
[4]凌陽大學(xué)計劃實驗指導(dǎo)書
[5]求是科技 編著 單片機通信技術(shù)與工程實踐 人民郵電出版社
[6]唐承佩、倪江群：《基于MF RC500的通用射頻卡讀寫模塊的設(shè)計》，《儀表技術(shù)與傳感器》2005年
第7期
[7]Klaus Finkenzeller. 射頻識別技術(shù)[M]. 電子工業(yè)出版社, 2001
[8]何將立、陳國棟：《基于MF RC500的射頻識別讀寫器設(shè)計》，《新器件新技術(shù)》
[9]楊義先, 等編著. 智能卡安全與應(yīng)用[M]. 北京：人民郵電出版社 , 2002
[10]孫連昆、萬振凱：《基于MF RC500的非接觸讀卡器設(shè)計》，《儀器儀表用戶》2004年第11期
[11]厲魯衛(wèi)、包建榮、蔣苗林：《射頻識別讀寫設(shè)備應(yīng)用設(shè)計》，《計算機工程與設(shè)計》2004年第6期
[12]單承贛、柴斌、姚磊：《高集成度TYPEA讀寫器芯片MF RC500及其應(yīng)用》，《國外電子元器件》2004
年第8期
[13]周志南、王志平、羅鐵：《基于MF RC500模塊的射頻識別系統(tǒng)前端電路設(shè)計》，《陜西師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）》2004年第6期
[14]包國峰：《基于MF RC500模組的Mifare射頻卡識別系統(tǒng)的開發(fā)》，《世界電子器件》2003年第7期
[15]萬福君等. 單片微機原理系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)應(yīng)用[M]. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社, 2001
[16]張麗、梁楚樵：《基于MF RC500的Mifare非接觸式IC讀寫器的設(shè)計開發(fā)》，《金卡工程》2005年
第10期
[17]劉少君、殷惠莉：《基于非接觸式..