射频识别模块SMC51489在门禁系统中的应用

2011-05-14 13:59:19来源: 互联网
  射频识别系统一般由三部分组成:电子标签(射频卡)、读取器和天线。正确快速的识别电子标签的标签号码,是门禁系统发挥其功能的先决条件。

  以无源低频射频卡识别模块SMC51489为例,介绍了对射频卡信息读取的原理和方法,并给出了相应的软件编程。实验证明谊模块不仅具有较大的读卡距离,而且工作可靠。

  1 引言

  射频识别技术(Radio Frequency IdentifICation,RFID)作为一种自动识别技术,被广泛应用于安全防护、商品生产销售、管理与数据统计以及交通运输等领域。射频识别系统一般由三部分组成:电子标签(射频卡)、读取器和天线。其中电子标签由耦合元件及芯片组成,标签含有内置天线,用于和射频天线进行通信;读取器用来读取(在读写卡中还可以写入)标签信息。正确快速地识别电子标签的标签号码,是门禁系统发挥其功能的先决条件。

  2 射频识别的工作原理

  射频识别技术的工作原理是当电子标签进入读取器的磁场区域后,接收读取器发出的信号,凭借感应电流所获得的能量发送存储在芯片中的产品信息,或者主动发送某一频率的信号,读取器读取信息并译码后,送至中央信息系统进行相关处理,但在实际应用中需要其他的软硬件支持。

  3 SMC51789的数据输出格式

  SMC51489为射频卡识别的专用模块,该模块可以读取无源低频(125 kHz)卡内的信息并以Wie-gand26和ASCII两种格式输出卡号,在门禁系统中可将其作为系统的输入部分。

  3.1 SMC51489的引脚说明

  SMC51489引脚排列如图l所示,下面分别说明引脚功能。

  VCC:正电源(+5V)。

  GND:接地。

  RESET:复位引脚,低电平有效。

  DATAO-DATAl:数据输出端,未读卡时均为高电平,DATA0上出现负脉冲时,输出“O”;DATAl上出现负脉冲时,输出“1”。

  BEEP/LED:工作指示引脚,读卡时此引脚电平拉低,可外接蜂鸣器或发光二极管来指示模块是否要工作。

  A/W:输出方式选择位,将此引脚置高电平,则输出ASCII信号,否则以维根(Wiegand)26格式输出。

  ANT-IN,ANT-OUT:天线输入和输出端。

  3.2 维根数据输出

  识别模块可以Wiegand26和ASCII两种格式输出射频卡卡号,可根据实际需要选择其中的一种,本文以Wiegand26格式为例介绍数据输出的时序。

  3.2.1 维根数据输出时序

  维根数据通过模块的两个引脚输出,分别是DATA0和DATAl,两个引脚分别输出“O”或“1”。输出“O”时,DATA0引脚上出现负脉冲,输出“l”时,DATAl引脚上出现负脉冲;输出信号具体时序如图2所示。

  其中,负脉冲宽度Tp=50μs,周期Tw=1000μs。

  3.2.2 维根26输出格式

  模块输出的维根数据共有26位,其格式如图3所示。

  E/O:偶/奇校验位,第一位“E”是24个数据位中前12位的偶检验位,最后一位“0”则是后12位的奇检验位。

  C:卡片ID号。

  以上数据从左至右顺序发送。

  4 SMC51489对射频卡信息的读取

  4.1 硬件接口电路设计

  本设计采用单片机AT89C52作为接收数据的处理器,将接收到的射频卡号通过显示装置显示,以确定接收数据是否正确。图4为基本硬件接口电路,图中SMC51489的引脚1,2接一个电感为680μH的环形线圈作为接收天线,引脚3接地,这样模块输出为维根数据。为了能够直观地了解SMC51489是否在读卡,该电路中附加了一个发光二极管和蜂鸣器,当DAlAO或DATAl有数据输出时,引脚4就会产生一个负脉冲,从而使三极管Ql导通,这样在读卡的同时就会有声、光提示。

  4.2 接口软件设计

  在软件上接收SMC51489输出维根数据的方法有两种,一种是采用中断法,另一种是查询法。采用中断法时需在硬件上将模块的BEEP/LED引脚与单片机的中断引脚相连,而采用查询法则不需要这么做,这样可为单片机节省一个资源。具体采用哪种方法则视整个电路需要而定。这里采用查询法,接收程序如下。

  (1)有关地址定义

  (2)读取维根数据流程图

  读取维根数据的流程如图5所示。在接收时无论引脚DATAO还是DATAl上出现负脉冲,都以DATA0上的电平作为实际输出值,这是因为在输出数据时不外乎两种情况:一是输出“O”,这时引脚DATA0上出现负脉冲,那么读入DATA0的值正好也是“0”;第二种情况输出“l”,这时DATAl上出现负脉冲,而此时DATA0上为高电平,那么读入DA-TA0的值正好是“l”,与实际输出值一致。

  (3)读取维根数据子程序

  5 结束语

  SMC51489识别模块应用于门禁系统中,经验证其工作稳定可靠,无读错卡现象发生,读卡距离大于15 cm。此外,SMC51489在工作时向外输出的是TTL电平,因此其输出引脚可以直接与单片机的I/O连接,使它成为门禁机的内嵌射频卡读取器而不必再外接其他读取设备,简化了门禁机总体结构并可降低成本。 

关键字:射频识别  识别模块  门禁[  读取器

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2011/0514/article_5771.html
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