STM32的RFID手持終端硬件設計

摘要：為滿足對移動手持終端高性能、低功耗、低成本的需求，設計了一種基于STM32的RFID手持終端。介紹了以STM32F103VET6為核心，CL RC632作為讀卡芯片的RFID手持終端設計方案。設計了直接耦合天線、人機接口、數(shù)據(jù)存儲以及數(shù)據(jù)通信等電路。實驗證明，該手持終端可以讀寫符合ISO／IEC 14443和ISO／IEC 15693標準的射頻標簽，讀卡距離滿足使用需求。
關鍵詞：RFID；手持終端；STM32；CLRC632；TFTLCD

引言
射頻識別(Radlo Frequency Identification，RFID)技術是近年來興起的一種自動識別技術。該技術可利用射頻信號識別對象，利用電磁耦合原理交換信息。與傳統(tǒng)的識別技術相比，RFID技術具有讀卡器和射頻標簽無接觸的特點。由于RFID技術所具有的優(yōu)點，它目前被廣泛應用于身份識別、電子商務、工業(yè)自動化以及交通運輸?shù)阮I域。但是，現(xiàn)有的RFID讀卡器在大規(guī)模的移動應用中仍存在著一些不足，例如處理速度較慢、人機交互不夠友好、成本較高、不能方便與上位機進行通信等。本文設計的RFID手持終端采用STM32F103VET6嵌入式處理器作為主控芯片，CLRC632作為射頻讀卡芯片，可以讀寫工作在13．56 MHz的多種射頻標簽，并且可以存儲大量標簽數(shù)據(jù)，與上位機進行有線或無線方式的通信。

1 RFID手持終端的整體結構
RFID手持終端系統(tǒng)由微控制器、射頻讀卡、數(shù)據(jù)存儲、TFTLCD顯示、鍵盤輸入、通信模塊等部分組成，RFID手持終端的結構框圖如圖1所示。由丁RFID手持終端屬于移動沒備，對功耗有較嚴格的要求。另外，手持終端系統(tǒng)需要微控制器與外部模塊通過多種總線進行實時通信，因此采用了ST公司的STM32系列的微控制器作為主控端，該系列芯片基于ARM Cortcx-M3內(nèi)核，具有豐富的外部接口、功能強大。同時，該系列芯片功耗極低，其功耗相當于0．5 mA／MHz。CLRC632是NXP公司生產(chǎn)的應用于1 3．56 MHz的非接觸式射頻讀卡芯片，該芯片通過SPI總線與微控制器連接。數(shù)據(jù)存儲模塊使用了Atmel公司生產(chǎn)的EEPROM芯片AT24C64存儲手持終端工作狀態(tài)，使用大容量SD卡存儲讀取的標簽數(shù)據(jù)以及用于顯示的GBK字庫、圖標等數(shù)據(jù)。本手持終端采用了2．8寸的TFTLCD屏作為顯示輸出，支持觸摸屏和鍵盤兩種輸入方式。與上位機的通信可以采用USB總線進行有線通信，也可以通過無線通信模塊進行無線通信。