朱東亮

摘 要：本文介紹了采用C8051F340進(jìn)行雙界面讀寫器的設(shè)計(jì)方法，詳細(xì)介紹了硬件設(shè)計(jì)及元器件選型，軟件的架構(gòu)以及各功能模塊的劃分。

關(guān)鍵詞：雙界面讀寫器；架構(gòu)

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 （2013） 04-0000-02

1 RFID行業(yè)現(xiàn)狀

近年來，IC卡的應(yīng)用越來越廣泛，IC卡從非接觸卡，接觸卡到現(xiàn)在的雙界面卡，但與其配套的讀寫器多數(shù)功能單一，僅能操作其一。本項(xiàng)目采用C8051F340+RFID射頻芯片實(shí)現(xiàn)了一種廉價(jià)的雙界面卡讀寫器。

2 設(shè)計(jì)方法

電源模塊

采用3.3V為主電源，通過USB 5V取電經(jīng)過LDO產(chǎn)生，電源模塊選用MIC39100-3.3BS作為L(zhǎng)DO，LDO前后采用47uF加0.1uF電容做退耦濾波，MIC39100-3.3BS最大電流可達(dá)1 A，加47uF電容可以保證負(fù)載電流0 -300mA變化時(shí)候輸出電壓變化小于100mV。

USB通訊模塊

USB接口采用全速的硬件接口方式，USB接口通信由主控芯片自帶，采用了PRTR5V0U2X作為ESD保護(hù)器件，該器件具備ESD人體模型6000V以上的抗沖擊能力。USB接口使用USB B型母接口。

UART通訊模塊

讀寫器采用串口0作為通訊接口。電平轉(zhuǎn)換芯片采用SP3232EEA，該芯片支持3.0-5V供電，工作溫度-40～85℃，ESD性能可抗擊15KV的人體模式。

主控模塊

單板主控芯片采用新華龍公司的C8051F340，工作在48MHz，采用外部晶體12MHz，通過P3口模擬IO通信連接顯示模塊。通過MCU外部總線方式訪問RFID射頻芯片。

顯示模塊

采用八個(gè)8段數(shù)碼管的顯示方式，驅(qū)動(dòng)采用MAX7219CWG，貼片封裝。溫度范圍0-70℃。

RFID讀卡電路及天線模塊

讀寫器天線部分采用雙端發(fā)射方式。數(shù)字電路工作電壓為3.3V，發(fā)射電路采用5V供電電壓

接觸卡模塊（支持大小兩個(gè)卡槽）接觸卡讀寫方式采用UART1模擬ISO7816接口，大小卡槽通過74HC4053開關(guān)切換。

大卡槽管腳描述：可熱插拔，可檢測(cè)卡片是否插入并指示。

如上圖軟件劃分為驅(qū)動(dòng)層，協(xié)議層和應(yīng)用層，采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，以方便維護(hù)。

該項(xiàng)目保留串口方便老用戶。增加HID接口，由于HID無須安裝驅(qū)動(dòng)，即插即用，且讀寫器功能齊全運(yùn)行穩(wěn)定達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。