基于EM4469射频卡的手持式读写设备的开发

    RFID系统主要由射频电子标签、读写设备和计算机网络及软件组成。其中，读写设备主要作为射频卡数据采集终端，其任务是启动作为数据载体的射频电子标签，并与这个射频电子标签通过空间耦合建立双向通信联系，从而实现射频电子标签与读写设备之间的数据传输，最终实现对射频卡中数据的读写、存储和向计算机网络传送数据，它是RFID系统中十分重要的一个硬件设备。  

射频电子标签EM4469  

    EM4469射频卡是EM微电子公司推出的一款工作频率为100kHz~150kHz，具有读/写功能的非接触式RFID射频芯片，它可以较低的功耗提供多种数据传输速率和数据编码方式。由于该射频芯片不仅兼容ISO 11784/11785标准，还符合ISO FDX/B动物识别标准，因此，该射频芯片可被广泛应用于各种应用管理系统中，尤其是动物识别和跟踪管理。  

    EM4469具有32位的密码读/写保护、32位唯一的ID码和10位用户码。EM4469 的EEPROM存储空间有512位，被分为16个扇区，每个扇区32位，其中的锁定位可以将EEPROM的数据块变成只读模式。EM4469可以较低的功耗提供多种数据传输率和编码方式，而且其内部集成的谐振电容可掩膜选择，不需要外部电容。另外，它还有片内整流器和限压器，可以在-40℃~85℃温度下工作。  
　　  
手持式读写设备设计  

    手持式读写设备也叫便携式读写器，它是将RFID读写功能、天线和数据处理功能集成在一起的掌上电脑。其主要部分是射频卡读写电路，用于实现射频卡的读写和数据采集。此外，它通常带有液晶显示屏和键盘，用来输入和显示数据，并配有存储器和通信接口，实现数据的保存并向计算机传送，另外，还配有稳定的电源管理电路，用于设备的供电。  

手持式读写设备的硬件设计  

    手持式读写设备的硬件电路主要包括主控单片机、射频读写、液晶显示、存储、键盘、通信、电源和声光提示电路。  

主控单片机和射频卡  

读写电路设计  

    考虑到手持机的存储容量大、外部中断和定时中断的功能需要，以及开发工具的费用等因素，本系统选用了由深圳宏晶科技公司生产的STC89C58RD+单片机作为主控制模块。STC89C58RD+具有以下优点：加密性强；超强的抗干扰性，有三大降低单片机时钟对外部电磁辐射的措施；超低功耗；在线系统可编程和可远程升级。  

    射频卡读写电路是手持机的重要组成部分，用于实现对射频卡的写入并读取射频卡所携带的数据信息。这里采用射频卡读写模块XM503A来实现对EM4469射频卡的读写控制(见图1)。  

图1 手持设备的射频卡读写电路  

液晶显示电路  

    本手持式读写设备中的数据显示电路采用CSD—12864I液晶显示模块。这是一种图形点阵液晶显示模块，主要由行驱动器和列驱动器，以及128×64全点阵液晶显示器组成。它可以完成图形显示，也可以显示32个16×16点阵的汉字。液晶显示模块与CPU接口采用8位数据总线和8条控制线。  

    在初始化的时候要先输入关显示屏的指令，然后输入开显示屏的指令，接下来就可以设置显示的起始行和页地址，进入读写显示数据的操作。  

存储电路硬件设计  

    在本RFID手持式读写设备中，STC89C58RD+单片机只有1280B的RAM，需要附加存储器电路。本手持机选择了由Hynix公司生产的HY628400存储器。  

    HY628400是一种高速、低功耗的、容量为512k×8bit(共4Mb)的SRAM器件，它采用了先进的CMOS技术，兼容TTL输入和输出，数据保存模式使该器件在最低电压为2V的时候，仍然可以保证数据是有效的。  

    HY628400的4Mb存储单元中，分配2Mb的空间存放汉字字库，用于液晶显示模块的汉字显示；其余2Mb的空间用于存储数据。 HY628400与单片机的连接电路如图2所示。　  

图2 STC89C58RD+单片机与HY628400存储器的连接电路 

其他部分电路的设计