非接觸式智能卡模塊ID-0/10/15的原理及應(yīng)用

這里介紹一種非接觸式智能卡模塊的原理，性能。并給出了與MCS51單片機(jī)接口的詳細(xì)程序。

1 概述

當(dāng)前社會(huì)生活中使用的主要為接觸式智能卡，工作時(shí)需與讀寫終端觸點(diǎn)接觸，存在易磨損、并行性差、響應(yīng)時(shí)間長等特點(diǎn);而非接觸式智能卡由于具有無接觸，可并行處理、與接觸式相比可節(jié)約70%-90%的時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)正越來越廣泛的運(yùn)用于 醫(yī)療、交通，社會(huì)保險(xiǎn)、稅務(wù)等諸多領(lǐng)域。

這里提供的ID10/15非接觸式智能卡模塊具有遠(yuǎn)距離、低功耗、小體積等特點(diǎn)，它專為OEM 廠商設(shè)計(jì)。

2 ID10/15模塊工作原理

ID10/15模塊外接的電感應(yīng)線圈產(chǎn)生125KHZ的電磁波，當(dāng)ID-0/1-/15智能卡片在ID-0/10/15產(chǎn)生的磁場(chǎng)范圍內(nèi)時(shí)，智能卡片內(nèi)的線圈接收電磁波的能量，智能卡片內(nèi)的電路對(duì)其整流、穩(wěn)壓后作為卡片系統(tǒng)工作電壓，并從接收到的振幅調(diào)制脈沖調(diào)制出信息并送到內(nèi)部控制邏輯，并將內(nèi)部數(shù)據(jù)經(jīng)由天線送出，ID-0/10/15收到智能卡上的資料后再重新依輸出格式編碼輸出。

3 ID-0/10/15模塊特點(diǎn)

電源﹕5VDC。

數(shù)據(jù)輸出接口:有二種數(shù)據(jù)輸出格式

(1)Wiegand 26模式

(2)ASCⅡ模式

讀卡距離﹕ 0/7~10cm/12~15cm @5V

工作頻率﹕125KHz

讀寫能力﹕只讀

視覺聲音指示﹕指示燈和2.7KHz蜂鳴器驅(qū)動(dòng)輸出

體積﹕22*20*6mm/26*25*6mm/39*39*9mm

4 ID-0/10/15模塊引腳定義

1. 電源地

2. 重置腳(Reset Bar)

3. 天線A

4. 天線B

5. 接地為ASCⅡ模式/接5V為韋根26模式

6. CMOS/One Output

7. TTL Data/Zero Output

8. Beeper/Led

9. +4.6V~+5.5V

ID-10的讀卡距離為8厘米，ID-15的讀卡距離為14厘米

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5 應(yīng)用實(shí)例

5.1 Wiegand 26 模式

在Wiegand 26 模式下，ID-0/10/15引腳接法如下﹕

PIN1﹕ 地

PIN2﹕Reset Bar

PIN3，4 ﹕Antenna

PIN5 ﹕接+5VDC

PIN6﹕DATA 1

PIN7: DATA0

PIN8: Beeper/Led

PIN9: +4.6V~+5.5V

在Wiegand 26 模式下，ID-0/10/15數(shù)據(jù)引腳輸出波形如下﹕

data0

。。。

data1 950μs 50μs

。。。

50μs 950μs

DATA0 和 DATA1總共26個(gè)低電平脈沖，每一個(gè)脈沖代表一個(gè)BIT 數(shù)據(jù)，第1個(gè)BIT 為1-13 BIT 的偶校驗(yàn)位，第26 個(gè)BIT 為14-26 BIT 的奇校驗(yàn)位，BIT2-BIT25 共6 DIGITS(每4 BIT 為一個(gè)DIGITS)代表卡片號(hào)碼的后六位數(shù)。

此模式下與MCS51單片機(jī)接口的程序如下﹕

ID-0_DATA0: EQU P1.7 ;P1.7 CONNECT TO DATA0

ID-0_DATA1: EQU P1.6 ;P1.6 CONNECT TO DATA1

ADDR_1: EQU 30H ;6 BYTES DATA SAVE IN INRAM 30-35H

EVEN_CHECK EQU 00H ;20H_BIT0 SAVE AS EVEN PARITY

ODD_CHECK EQU 01H ;20H_BIT1 SAVE AS ODD PARITY

EVEN_FLAG EQU 02H ;20H_BIT2

TIME_OUT_FLAG EQU 03H ;20H_BIT3

ORG 000BH

LJMP TIMER0_IN

ORG 30H

WIEGAND_START: TMOD,#01H ;

SETB EA

SETB EVEN_FLAG ;SET EVEN CHECK FLAG

CLR TIME_OUT_FLAG

MOV R2,#6 ;TOTAL 6 BYTES DATA

MOV R3,#4 ;4 BITS PER BYTE

MOV R0,#ADDR_1 ;START ADDRESS OF DATA

WIEGAND1: JNB ID-0_DATA0,WIEGAND2 ;DATA0 IS LOW THEN START TO OUTPUT DATA

JB ID-0_DATA1,WIEGAND1 ;DATA0 AND DATA1 IS HIGH THEN WAIT DATA

JB TIME_OUT_FLAG,ERR

MOV TH0,#0F8H ;2000US INTERRUPT

MOV TL0,#30H

CLR TIME_OUT_FLAG

SETB TR0 ;TIMER0 START

LCALL DELAY25US

MOV C,ID-0-DATA0

LCALL DELAY175US

JNB ID-0-DATA1,ERR

LJMP WIEGAND3

WIEGAND2: NOP

JB TIME_OUT_FLAG,ERR

MOV TH0,#0F8H ;2000US INTERRUPT

MOV TL0,#30H ;

CLR TIME_OUT_FLAG

SETB TR0 ;TIMER0 START

LCALL DELAY25US ;DELAY 25 μS

MOV C,ID-0_DATA0 ;MOVE DATA IN C REGISTER

LCALL DELAY175US

JNB ID-0-DATA,ERR

WIEGAND3: JNB EVEN_FLAG,WIEGAND_DATA ;EVEN IS 0 THEN OUTPUT IS DATA

MOV EVEN_CHECK,C ;OUTPUT IS EVEN CHECK BIT

CLR EVEN_FLAG ;CLR EVEN CHECK BIT

LJMP WIEGAND1 ;RECEIVE DATA

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WIEGAND_DATA: RLC A ;

DJNZ R3,WIEGAND1 ;BYTE IS NOT OVER

ANL A,#00001111B ;BYTE OVER

MOV @R0,A ;SAVE DATA TO INRAM

INC R0 ;INCREASE INRAM ADDRESS

MOV R3,#4 ;4 BITS PER BYTE

DJNZ R2,WIEGAND1 ; READ DATA AGAIN

ODD: JNB ID-0_DATA0,ODD_BIT ;WAIT ODD CHECK BIT

JB ID-0_DATA1,ODD ;

ODD_BIT: NOP ;

LCALL DELAY25US ;DELAY 25 μS

MOV C,ID-0_DATA0 ;ODD CHECK BIT

MOV ODD_CHECK,C ;SAVE ODD CHECK BIT

NOP

LJMP OTHER_PROGRAM ;READ CARD OVER

DELAY25US: MOV R4,#11 ;DELAY 25μS

DELAY25US_A: DJNZ R4,DELAY25US_A

NOP

RET

DELAY175US: MOV R4,#86 ;DELAY 175 μS

DELAY175US_A: DJNZ R4,DELAY175US_A