MFRC522射頻模塊在門禁系統(tǒng)中的應(yīng)用
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卡操作完畢后，可以使卡進(jìn)入Halt狀態(tài)，此時只有使用Request All指令才能喚醒該卡。Mifarel卡基本功能的具體實現(xiàn)流程如圖5所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/153621.htm
2．3 接口函數(shù)
為方便用戶使用該模塊，系統(tǒng)提供了多種類型接口，即可并不需要直接去了解ISO14443A協(xié)議中的細(xì)節(jié)，或通過簡單的接口調(diào)用方式對ISO14443A型卡進(jìn)行所有操作。模塊提供UART和I2C兩種用戶接口，兩種接口的上層軟件接口函數(shù)均有統(tǒng)一方式，用戶在使用時，只需要對底層接口進(jìn)行修改，就可以操作ISO14443A塑卡的所有操作。UART和I2C總線兩種用戶接口使用同一種數(shù)據(jù)幀傳輸格式，一幀的數(shù)據(jù)格式如下所示。
接口函數(shù)中提供操作MFRCA22的基本命令，如配置讀卡芯片、讀寫寄存器和裝載密鑰，也提供ISO14443A協(xié)議的基本操作，如常規(guī)操作中的尋卡、防碰撞、選卡和讀寫卡操作。同時，提供集成接口函數(shù)，通過調(diào)用集成接口函數(shù)就可以實現(xiàn)對卡識別，還可對某塊數(shù)據(jù)進(jìn)行讀操作，如調(diào)用PiccAutoDetect接口函數(shù)就能實現(xiàn)上述操作。同時可以選擇數(shù)據(jù)主動輸出還是以提供中斷信號提示方式輸出數(shù)據(jù)，下面對自動識別卡操作接口函數(shù)進(jìn)行簡單介紹。
自動識別卡操作接口函數(shù)如下：
int PiccAutoDecect(char ADMode，char TxMode，char Req，char Auth，char KeyAB，char*Key，int Block)
在參數(shù)ADMode中，定義了最后執(zhí)行Halt操作、繼續(xù)檢測卡、中斷輸出和主動發(fā)送數(shù)據(jù)等模式選擇。參數(shù)TxMode中定義了天線驅(qū)動類型，參數(shù)Req中定義尋卡模式，參數(shù)Auth中定義校驗密鑰A或校驗密鑰B，參數(shù)Key為密鑰數(shù)據(jù)，而參數(shù)Block定義操作的塊號。讀卡成功后，若在UART接口下參數(shù)ADMode中有設(shè)置主動發(fā)送數(shù)據(jù)，則可以調(diào)用下面接口接收數(shù)據(jù)：
int PiccADRcv(char*Tx，char* Tag，char*Sak，char*Snr，char*Dat)
其中參數(shù)*Tx為天線參數(shù)，*Tag為尋卡請求應(yīng)答，*Sak為選卡應(yīng)答，*Snr為選卡卡號，*Dat為塊內(nèi)數(shù)據(jù)。
若沒有設(shè)置主動發(fā)送數(shù)據(jù)，則可以通過調(diào)用ReadAutoDetect接口函數(shù)獲取自動識別卡操作的數(shù)據(jù)，返回數(shù)據(jù)的格式跟上面描述相同。
3 產(chǎn)品應(yīng)用實例
在為某用戶進(jìn)行電梯監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中，使用了門禁系統(tǒng)，采用本文設(shè)計的模塊作為射頻讀寫模塊。模塊在兩處使用，一處位于電梯轎廂內(nèi)部的電梯內(nèi)呼控制系統(tǒng)中，作為電梯乘坐人員啟動電梯到達(dá)固定樓層的工具；另一處位于系統(tǒng)監(jiān)控中心的發(fā)卡系統(tǒng)內(nèi)，為電梯乘坐人員進(jìn)行發(fā)卡、充值和銷卡。
在電梯內(nèi)呼控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)與射頻模塊采用UART接口方式進(jìn)行通信，讀取用戶卡中的信息并傳遞到監(jiān)控中心。對有效用戶將開啟對應(yīng)樓層，如有消費需求，則可以進(jìn)行讀寫卡操作。在電梯內(nèi)呼控制系統(tǒng)中，采用NXP公司設(shè)計的LPC2364 MCU作為主控制器，嵌入本文設(shè)計的射囊模塊，實現(xiàn)智能呼叫電梯和人員管理，電梯內(nèi)呼控制系統(tǒng)中的硬件框圖如圖6所示。
由于對無源射頻卡操作時，卡與讀卡器之間的數(shù)據(jù)交換時的能量由天線提供，當(dāng)卡位于天線信號較弱區(qū)域時，天線輻射的能量不足以支持?jǐn)?shù)據(jù)交換，則導(dǎo)致數(shù)據(jù)交換失敗。所以，在天線識別的臨界區(qū)域時，如果快速移動射頻卡，可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)交換失敗情況，但此時卡內(nèi)的數(shù)據(jù)可能已經(jīng)改變，而返回到讀卡器中的操作狀態(tài)是不成功的。特別是在使用射頻卡作為消費卡使用的情況時，容易出現(xiàn)無刷卡和錯誤刷卡的情況。此時，需要對數(shù)據(jù)卡操作進(jìn)行軟件上的優(yōu)化，一方面在后臺做好數(shù)據(jù)備份的工作，二是在卡內(nèi)劃分出一個數(shù)據(jù)塊用于存儲備份數(shù)據(jù)。
結(jié)語
基于射頻芯片MFRC522和單片機LPC931，設(shè)計了一種遵循ISO14443A協(xié)議的射頻模塊，從硬件設(shè)計和軟件開發(fā)兩方面對開發(fā)過程進(jìn)行詳細(xì)說明。實驗結(jié)果表明該模塊具有設(shè)計靈活和使用方便等特點，具有良好的推廣價值。
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