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基于EM4469射频卡的手持式读写设备的开发

来源:电子设计应用  作者:马秀丽 姜学军  发布时间:2007-10-22 09:57:09  字体:[ ]

关键字:读写设备  手持读写设备  em4469  射频卡  rfid读写器  射频芯片  

摘   要:本文针对EM4469射频卡的特点和存储结构,设计了一款适用于RFID系统的手持式射频卡读写设备,该设备体积小、使用方便、性价比高,可广泛应用于物流、零售、仓储、资产管理、门禁控制和畜牧业管理等领域。


    RFID手持式读写设备与计算机之间通过RS-232C串行接口进行数据通信。本手持式读写设备选用了兼容RS-232标准的MAX3243芯片。MAX3243具有3个驱动器、5个接收器和双电荷泵电路,而且所有的引脚都具有±15kV ESD保护。  

    键盘作为用户的输入端口,其功能是实现数据输入和手持机功能选择与操作的控制,从而实现人机交互。本手持机键盘一共设有19个键,包括0~9数字键10个,F1、F2、F3、“.”和回车共5个功能键,背光键、扫描键(读写EM4469的按键)、以及开关键。  

    时钟电路用于为手持机提供准确的时间,并可以在液晶显示屏上显示出当前的时间。本手持机选用深圳市威帆电子技术有限公司生产的SD2003A时钟芯片,其具有体积小、内置晶振、支持I2C总线接口等特点,可以定时中断输出,高精度、免调校,年误差小于2分钟(在25±1℃下)。  

    本手持式读写设备的工作电压为5V,后备电源电压为3.6V,因此选用Maxim公司的升压型DC/DC电压转换器件MAX682为手持机供电。MAX682通过2.7V~5.5V的输入电压,可获得稳定的5V输出电压和250mA的输出电流,而且停机状态下的电流损耗小(只有0.1mA),完全满足手持机的供电需要。电源模块的电路如图3所示,其中,C105和C107是滤波电容,电阻R102是控制电阻,C106是电路的升压电容。  

手持式读写设备电源电路

图3 手持式读写设备电源电路  

    声光提示电路包括蜂鸣器和LED发光二极管电路两部分,用于手持机操作成功或各种警示状态提示。  

软件设计  

    本手持式读写设备主要完成射频电子标签的读写、数据的存储和与计算机的信息通信。手持机主程序的流程如图4所示。    

手持式读写设备主程序流程图

图4 手持式读写设备主程序流程图 

    本文开发的手持式读写设备采用曼彻斯特编码方式来读取EM4469的数据,数据传输率为RF/64。  

    XM503感应模块通过发送标准命令来完成对EM4469射频卡的读写操作。读卡的程序流程是:首先初始化单片机串口,发送开射频场的命令,输入要读取的数据扇区的区号。然后发送读数据的命令,判断此命令是否发送完毕,如果没有发送完就接着发送;如果发送结束就接着判断是否有数据,如果没有数据则提示错误并返回到初始化的地方。如果有数据就开始接收。最后判断接收到的数据正确与否,如果正确,则可以将所读取到的数据通过液晶显示屏显示出来。如果判断接收到的数据是错误的,则提示错误并返回初始化。  

    当要往EM4469射频卡中写入数据的时候,先要将单片机的串口初始化,设置波特率,发送开射频场的命令。然后输入要写入数据的扇区的区号并发送写数据的命令,接着判断写数据命令是否发送完毕。如果没有发送完毕就接着发送;如果发送结束就进一步判断是否有数据。如果没有数据则提示错误并返回初始化;如果有数据就开始接收要写入的数据。再判断接收到的数据正确与否。如果判断接收到的数据是错误的,则提示错误并返回到初始化的地方;如果正确,还要将其读出来,判断是否是要写入的数据。如果是就结束;如果不是就返回初始化。  
    
结语  

    本文详细论述了基于EM4469射频卡的手持式读写设备的硬件电路设计和主要软件部分的设计方法。该产品采用模块化的结构设计方法,将射频卡读写电路设计成相对独立的模块,如果有不同类型射频卡的使用需要,可以将此部分电路更换成其他类型射频卡读写电路模块即可满足需要。

参考文献  
1. 游战清,李苏剑等. 无线射频识别技术(RFID)理论与应用. 电子工业出版社,2004  
2. 郎为民.射频识别(RFID)技术原理与应用.北京:机械工业出版社,2006.10-60  
3. www.szforen.com,EM4469DATASHEET,2006,3  
4. 游战清,刘克胜,张义强等编.无线射频识别技术(RFID)规划与实施.北京:电子工业出版社,2005.20-47,50-78 

作者简介:沈阳理工大学 信息科学与工程分院 马秀丽 姜学军

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