電路圖天天讀（29）：基于MSP430的指紋識(shí)別門禁系統(tǒng)電路模塊

　　基于MSP430的指紋識(shí)別系統(tǒng)，主要有三部分組成，第一部分為指紋識(shí)別模塊，用來實(shí)現(xiàn)指紋的采樣和比對(duì)?？紤]到開發(fā)周期，系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面的問題，采用了“可編程指紋模塊”B IG1080P- H指紋識(shí)別模塊。第二部分為讀寫電路，采用串行MF RC531芯片，用來實(shí)現(xiàn)非連接的讀寫控制。第三部分為鍵盤與液晶電路，鍵盤用來觸發(fā)控制箱從低功耗狀態(tài)蘇醒， 液晶用來提示操作過程。選用HF12232F模塊，可以顯示7.5&TImes;2個(gè)（16&TImes;16點(diǎn)陣）漢字。

　　接口電路模塊

　　MFRC531是應(yīng)用于13.56MHz非接觸式通信中高集成讀寫卡芯片系列中的一員。該讀寫卡芯片系列利用了先進(jìn)的調(diào)制和解調(diào)概念， 完全集成了在13.56MHz下所有類型的被動(dòng)非接觸式通信方式和協(xié)議。MFRC531 支持ISO/IEC14443A/B的所有層和MIFARE經(jīng)典協(xié)議， 以及與該標(biāo)準(zhǔn)兼容的標(biāo)準(zhǔn)。支持高速M(fèi)IFARE非接觸式通信波特率。內(nèi)部的發(fā)送器部分不需要增加有源電路就能夠直接驅(qū)動(dòng)近操作距離的天線（可達(dá) 100mm）。接收器部分提供一個(gè)堅(jiān)固而有效的解調(diào)和解碼電路，用于ISO14443A兼容的應(yīng)答器信號(hào)。數(shù)字部分處理ISO14443A幀和錯(cuò)誤檢測(cè)（ 奇偶CRC）。此外，它還支持快速CRYPTO1加密算法，用于驗(yàn)證 MIFARE系列產(chǎn)品。與主機(jī)通信模式有8位并行和SPI模式，用戶可根據(jù)不同的需求選擇不同的模式，這樣給讀卡器/終端的設(shè)計(jì)提供了極大的靈活性。在本系統(tǒng)中，與主機(jī)通信模式選用SPI模式（如圖2所示），同時(shí)可以節(jié)約CPU的IO口資源。

　　MFRC531天線設(shè)計(jì)模塊

　　MFRC531是實(shí)現(xiàn)通信的核心模塊，也是控制器控制讀寫IC卡的關(guān)鍵接口芯片。它根據(jù)寄存器的設(shè)定對(duì)發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制得到發(fā)送的信號(hào)，并通過TX1，TX2腳驅(qū)動(dòng)天線以電磁波的形式發(fā)出去。天線（如圖3所示）發(fā)出頻率固定的電磁波13. 56MHz，射頻卡接收到電磁波后，由卡中自帶的LC串聯(lián)諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容充電有了電荷，再接一個(gè)單向?qū)щ姷碾娮颖茫瑢㈦姾伤偷搅硪粋€(gè)電容內(nèi)存儲(chǔ)，經(jīng)過濾波整流后產(chǎn)生 2V 的電壓作為電源供卡片工作使用?？ㄆ幚斫邮盏拿詈蛿?shù)據(jù)，并將結(jié)果返回給讀寫器。

　　MODEM通訊模塊

電子發(fā)燒友網(wǎng)技術(shù)編輯點(diǎn)評(píng)分析：

　　在本系統(tǒng)中電源選用了功耗極低MSP430 作為控制器。它的工作電壓范圍為1.8~3.6V，有一種活動(dòng)模式和5種低功耗省電模式，6μs內(nèi)從等待狀態(tài)喚醒。這些特點(diǎn)使MSP430系列芯片在電池供電，便攜式設(shè)備的應(yīng)用中表現(xiàn)出優(yōu)良的特性?？刂葡洳捎娩囯姵亟oCPU及其他模塊供電。由于設(shè)備使用頻率較低，功耗較少，可以設(shè)計(jì)當(dāng)設(shè)備在夜晚或者周末非正常工作時(shí)間時(shí)，采用電話線給鋰電池充電。電話局交換機(jī)通過提供直流饋電的方式向用戶供電，一般直撥電話的空載電壓為48V，分機(jī)為24V，交換機(jī)提供的摘機(jī)電流大約20mA。因此，控制箱系統(tǒng)可以主動(dòng)摘機(jī)，然后利用這20mA的摘機(jī)電流對(duì)電池充電，當(dāng)然，充電不能在正常工作時(shí)間進(jìn)行，這樣會(huì)造成監(jiān)控中心需要傳輸數(shù)據(jù)時(shí)無法撥通本控制箱號(hào)碼，因?yàn)楸痉绞孪日獧C(jī)時(shí)對(duì)方會(huì)檢測(cè)到忙音。

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