一種基于2.4G無線射頻傳輸技術(shù)的遠(yuǎn)距離考勤讀卡器設(shè)計(jì)

2.4 RC522與主控芯片的通信接口的設(shè)計(jì)

本文所設(shè)計(jì)的讀卡器中，RC522與MCU之間采用SPI方式進(jìn)行通信，SPI采用主從模式工作最高傳輸速率達(dá)到10 Mbps。只需要四條信號(hào)線及RST復(fù)位端口，因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/STC89C52RC">STC89C52RC內(nèi)部不具有SPI寄存器，所以需要使用MCU進(jìn)行模擬SPI時(shí)序，實(shí)現(xiàn)RC522寄存器數(shù)值的讀寫。四條信號(hào)線分別為(時(shí)鐘線SCK，輸入數(shù)據(jù)線MOSI，輸出數(shù)據(jù)線及芯片選通線CSN)，在對(duì)芯片進(jìn)行讀寫的時(shí)候需要先通過拉低CSN選通芯片選通芯片，在SCK低電平期間可以通過王MOSI引腳上寫值，一旦將SCK拉高后即將MOSI口數(shù)據(jù)寫入RC522，亦可以從從MISO管腳讀出數(shù)據(jù)。由于SPI屬于串口通信所以每讀寫一個(gè)寄存器的值(一個(gè)字節(jié))需要8個(gè)回合的MOSI管腳或MISO管腳的讀寫。

3 移動(dòng)式RFID讀卡器系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

移動(dòng)遠(yuǎn)距離讀卡器程序流程如圖5所示。軟件總體上分為兩部分，1)實(shí)現(xiàn)對(duì)RC522芯片進(jìn)行初始化設(shè)置，讀卡等功能。2)實(shí)現(xiàn)nRf24L01+發(fā)送數(shù)據(jù)等功能。對(duì)RC522處理的主要函數(shù)主要包括InitRC522(void)其功能是對(duì)RC522相應(yīng)寄存器進(jìn)行配置初始化、pcdRequest(unsigned charreq_ code，unsigned char*pTagType)尋找天線范圍內(nèi)的卡片、可能存在多張卡片處于讀卡的范圍之內(nèi)，所還需要有防碰撞處理函數(shù)pcdAnticoll(unsingned char*psnr)其原理是利用了RC522內(nèi)部固化的防碰撞協(xié)議，通過這個(gè)函數(shù)可以獲得眾多IC卡唯一一個(gè)UID，進(jìn)而可以使用選擇函數(shù)選擇該卡，便于進(jìn)一步的卡片的讀寫操作。以得到多個(gè)IC卡中確定的一個(gè)卡的ID號(hào)。

對(duì)于2.4 GHz發(fā)送數(shù)據(jù)模塊處理的函數(shù)除了必要初始化設(shè)置外最主要的是發(fā)送函數(shù)nRF24L01_TxPacker(unsigned char*tx_buf)。該函數(shù)可以把之前讀到的員工ID卡發(fā)送至用于接收數(shù)據(jù)的2.4 GHz模塊。這部分功能也是整個(gè)遠(yuǎn)距離讀卡器的核心部分。

4 結(jié)論

文中對(duì)基于2.4 G技術(shù)的RFID讀卡器的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的論述介紹并和其他類似設(shè)計(jì)進(jìn)行了多方面比較。實(shí)驗(yàn)測(cè)試，其傳輸距離可以達(dá)到目標(biāo)要求并且性能穩(wěn)定，并在學(xué)?？记谙到y(tǒng)中得到了實(shí)際應(yīng)用。由于2.4 G無線射頻技術(shù)是無線通訊省去了布線的麻煩，傳輸速度快，性能穩(wěn)定，因此相信其將具有越來廣泛的應(yīng)用前景。