一種基于2.4G無線射頻傳輸技術的遠距離考勤讀卡器設計

2.4 RC522與主控芯片的通信接口的設計

本文所設計的讀卡器中，RC522與MCU之間采用SPI方式進行通信，SPI采用主從模式工作最高傳輸速率達到10 Mbps。只需要四條信號線及RST復位端口，因為STC89C52RC內部不具有SPI寄存器，所以需要使用MCU進行模擬SPI時序，實現(xiàn)RC522寄存器數(shù)值的讀寫。四條信號線分別為(時鐘線SCK，輸入數(shù)據(jù)線MOSI，輸出數(shù)據(jù)線及芯片選通線CSN)，在對芯片進行讀寫的時候需要先通過拉低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寄存器的值(一個字節(jié))需要8個回合的MOSI管腳或MISO管腳的讀寫。

3 移動式RFID讀卡器系統(tǒng)軟件設計

移動遠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)實現(xiàn)對RC522芯片進行初始化設置，讀卡等功能。2)實現(xiàn)nRf24L01+發(fā)送數(shù)據(jù)等功能。對RC522處理的主要函數(shù)主要包括InitRC522(void)其功能是對RC522相應寄存器進行配置初始化、pcdRequest(unsigned charreq_ code，unsigned char*pTagType)尋找天線范圍內的卡片、可能存在多張卡片處于讀卡的范圍之內，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內部固化的防碰撞協(xié)議，通過這個函數(shù)可以獲得眾多IC卡唯一一個UID，進而可以使用選擇函數(shù)選擇該卡，便于進一步的卡片的讀寫操作。以得到多個IC卡中確定的一個卡的ID號。

對于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遠距離讀卡器的核心部分。

4 結論

文中對基于2.4 G技術的RFID讀卡器的硬件設計和軟件設計做了詳細的論述介紹并和其他類似設計進行了多方面比較。實驗測試，其傳輸距離可以達到目標要求并且性能穩(wěn)定，并在學校考勤系統(tǒng)中得到了實際應用。由于2.4 G無線射頻技術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用前景。