基于MFRC530的非接觸式IC讀卡系統(tǒng)設計

　　1 引言

　　非接觸式IC卡，又稱射頻IC卡、RFIC卡，是射頻識別技術與IC卡技術的結合而出現(xiàn)的一種新型智能卡，自出現(xiàn)以來就成為這兩種技術的重要發(fā)展方向。由于具有安全性、較大的存儲容量、更好的應用環(huán)境適應性，讀寫設備簡單，操作速度快等優(yōu)點，其技術和應用發(fā)展十分迅速，當前在國內(nèi)已大量普及?？梢韵嘈牛S著大規(guī)模集成電路和制造r藝的發(fā)展及開發(fā)工具的日漸成熟，非接觸式IC卡必將在我國各個領域廣泛應用。

　　2 系統(tǒng)工作原理

　　MFRC530通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號，當射頻卡進入發(fā)射天線工作區(qū)域時產(chǎn)生感應電流，射頻卡獲得能量被激活；射頻卡將自身編碼等信息通過卡內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去；系統(tǒng)接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來的載波信號，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到MFRC530，MFRC530對接收的信號進行解調(diào)和解碼然后送到微處理器進行相關處理；主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運算判斷該卡的合法性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，通過蜂鳴器發(fā)出不同提示音。其原理圖如圖1所示。

　　圖1 系統(tǒng)原理框圖

　　3 系統(tǒng)硬件電路

　　3．1 MFRC530芯片介紹

　　MFRC530是應用于13.56 MHz非接觸式高集成度IC卡讀寫模塊的一員。該模塊利用了先進的調(diào)制和解調(diào)概念，完全集成了在13.56 MHz下所有類型的被動非接觸式通信方式和協(xié)議。MFRC530支持Isol4443A所有層的通信方式。

　　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)動近距離操作的天線（可達10cm）。

　　接收器部分提供一個堅同而有效的解調(diào)和解碼電路用于ISO14443A兼容的應答器信號。

　　數(shù)字部分處理ISO14443A幀和錯誤檢測（奇偶校驗和CRC）。此外它還支持快速MIFARE典型安全算法，用于驗證MIFARE系列產(chǎn)品。

　　方便的并行接口可直接連接到任何8 bit微處理器，這樣給讀卡器終端的設計提供了極大的靈活性。此外，它還具有支持SPI接口等特點。

　　3．2 MFRC530電路接法

　　MFRC530是與射頻卡實現(xiàn)無線通信的核心模塊，也是讀卡器讀射頻卡的關鍵接口芯片。它根據(jù)寄存器的設定對發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)進行調(diào)制得到發(fā)送的信號，通過由TX1，TX2腳驅(qū)動的天線以電磁波的形式發(fā)出去．射頻卡采用電磁場的負載調(diào)制進行響應。天線拾取射頻卡的響應信號經(jīng)過天線匹配電路送到RX腳，MFRC530內(nèi)部接收緩沖器對信號進行檢測和解調(diào)并根據(jù)寄存器的設定進行處理。處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到并行接口由微處理器讀取。其電路接法如圖2所示。

　　 　　
圖2 MFRC530電路接法