读写器的设计与制作

1、实训报告射频识别读写器的设计与制作一、实验目的掌握13.56MHz RFID 射频识别读写器硬件设计理解物联网感知设备工作过程3掌握单片机的制作与应用方法4掌握读写器件说明书的能力。5掌握射频芯片控制程序的编写6掌握单片机开发环境Keil uVision3 的使用7掌握单片机程序下载软件的使用8会正确调试RFID设备二、实验原理射频读识别读写器硬件原理、单片机开发环境Keil uVision3 、ISO/IEC15693和14443等国际标准协议。三、实验环境射频识别读写器元器件、单片机开发环境Keil uVision3、单片机程序下载软件、焊接工具和材料、电子标签、电脑。四、实验内容13.5

2、6MHz RFID 射频识别读写器硬件设计与制作、调试，射频芯片控制程序的编写，单片机控制程序的编写与调试、寻卡操作、数据显示。五、实验步骤确定RFID读卡器的设计与制作的技术参数工作电压：5V(4.1V-5.5V)，工作频率：13.56MHz，工作温度：-1060作用距离：2-8cm，数据传输速率：106Kbps，读写时间：1-2ms，输出端口：RS-232安全要求：数据加密及双向密码验证、防冲突算法支持协议：ISO 14443AB、ISO 15693；标签类型：Mifare S50射频卡、ICode、STM、TI等；标签容量：1K2 13.56MHz RFID 射频识别读写器硬件电路设计R

3、FID系统主要由三部分组成:：电子标签（Tag）、天线(Antenna)和读写器(Reader)。射频识别读写器是 RFID 系统的信息控制和处理中心，主要负责与应答器的双向通信，同时接受来自主机的控制命令，通常由射频模块、控制处理模块（智能模块）和天线模块三个模块组成。图 射频读写器电路设计模块射频模块可分为发射通道和接收通道两部分，主要作用是对射频信号进行处理，产生射频能量用于读写器和应答器。信号处理模射频块模块将读写器智能模块发出的命令进行编码，对经过射频模块解调处理的应答器应答信号进行解码等处理，处理后的结果送到读写器智能模块。智能模块通常采用嵌入式微处理器，并通过编程实现读写器和应答

4、器之间的身份验证、通信、数据加解密、实现多标签同时识别，实现与后端应用程序的接口规范。运用Altium designer 9.0 软件设计射频识别读写器硬件电路原理图,重点是天线芯片FM1722 的连接电路和单片机C8051F340 的连接电路。运用Altium designer 9.0 软件设计出射频识别读写器的图，并制作成板。图射频识别读写器硬件电路原理图 图射频识别读写器图3 13.56MHz RFID 射频识别读写器硬件电路的焊接 射频识别读写器硬件电路板元件清单表对照元器件清单和装配图，在板上依次将元器件焊接好，焊接时要注意按照先小后大，先低后高顺序焊接。贴片元件可以先焊一脚固定再焊

5、其它引脚。钽电解电容要注意正负极不能焊反，有粗线一端为正，应放在板上电容位置有弧度的一侧。集成芯片的标记点要对准板上相应的缺口处，管脚位置不能放错，在焊接时要正对焊盘引线。焊点要光滑圆润，不能有虚焊、拉尖，焊接时间要把握好。焊接好后要检查，查看是否有漏焊、虚焊和桥接现象，还可以用万用表的蜂鸣档检测元器件焊接质量及是否短路。焊接好的电路板如图所示： 13.56Mz RFID 射频读写器程序编写及下载4.1安装开发平台软件Keil uVision34.2打开软件，进入软件开发界面进行具体开发。新建一个项目工程project，用语言编写程序代码，调试、运行后生成hex文件。建成的项目工程界面如下图所

6、示：部分代码如下：#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 安装仿真器驱动程序ec64.4 将焊接好的电路板通过仿真器与电脑相连，上电。用Silicon Laboratories软件将hex文件下载到电路板上。程序下载如下面几幅图所示：13.56Mz RFID 射频读写器的调试、读卡将读写器上的仿真器取下，重新上电，打开上位机软件H