專利名稱：一種插接式mifare卡讀卡器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及FRID技術(shù)智能卡應(yīng)用范疇，具體地說是一種插接式mifare卡讀
與ο
背景技術(shù)：
RFID是Radio Frequency Identification的縮寫，即射頻識別，常稱為感應(yīng)式電 子芯片或感應(yīng)卡、非接觸卡、電子標(biāo)簽、電子條碼等等。RFID技術(shù)是一種非接觸式的自動識 別技術(shù)，通過射頻信號識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無需人工干預(yù)，具有防水、 防磁、耐高溫、讀取距離大、使用壽命長、數(shù)據(jù)可加密、存儲容量大、存儲信息可修改等優(yōu)點(diǎn)。 一套完整RFID系統(tǒng)由Reader與Transponder兩部份組成，其動作原理為由Reader發(fā)射一 特定頻率之無限電波能量給Transponder，用以驅(qū)動Transponder電路將內(nèi)部的ID Code送 出，此時Reader便接收此ID Code。RFID的應(yīng)用非常廣泛，目前典型應(yīng)用有動物芯片、汽車 芯片防盜器、門禁管制、停車場管制、生產(chǎn)線自動化、物料管理。Mifare卡便是RFID電子芯 片的一種?，F(xiàn)有的mi fare讀寫器一般都采用讀寫器內(nèi)部MCU通過RS232通信協(xié)議或者USB通 信協(xié)議與計(jì)算機(jī)相連接，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，或者直接將讀寫器模塊配合高性能MCU 做成專用設(shè)備，其缺點(diǎn)是靈活度不高，連接計(jì)算機(jī)的方式受制于計(jì)算機(jī)體積限制，不能方便 的移動，而集成式的方式在應(yīng)用軟件方面太專一，需要對應(yīng)專用機(jī)型專門開發(fā)，很多情況下 容易造成設(shè)備的重復(fù)投入，同時設(shè)備造價(jià)高，價(jià)格昂貴。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種插接式mifare卡讀寫器，采用 插接式的方法將mifare讀寫器做成含固定接口和通信協(xié)議的形式，方便嵌入到各個應(yīng)用 領(lǐng)域當(dāng)中，可以使設(shè)備改造成本大幅下降，大大提高新技術(shù)普及速度，減少浪費(fèi)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下包含有微控制器、mifare卡主控芯片、天線和數(shù)據(jù)接口，所述微控制器采用8位處 理芯片并與mifare卡主控芯片和天線順次連接，所述數(shù)據(jù)接口采用微控制器模擬SD接口 數(shù)據(jù)傳輸從端方式，接口程序固化于微控制器中；所述微控制器采用STC10F08芯片；所述mifare卡主控芯片采用MFRC500芯片。本實(shí)用新型采用SD通信方式，體積小巧，硬件投入相對較少，成本低廉，可以很方 便的與計(jì)算機(jī)、掌上電腦、行業(yè)專用電腦連接，軟件資源多，功能延展性好。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理圖；圖2為本實(shí)用新型MFRC500芯片的引腳示意3[0012]圖3為本實(shí)用新型STC10F08芯片的引腳示意圖；圖4為本實(shí)用新型MFRC500芯片部分電路圖；圖5為本實(shí)用新型STC10F08芯片部分電路圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述如圖1、圖4和圖5所示，本實(shí)用新型包含有微控制器、mifare卡主控芯片、天線和 數(shù)據(jù)接口，所述微控制器采用8位處理芯片并與mifare卡主控芯片連接，所述mifare卡主 控芯片與時鐘芯片和天線連接，所述數(shù)據(jù)接口采用微控制器模擬SD接口數(shù)據(jù)傳輸從端方 式，接口程序固化于微控制器中。如圖2所示，本實(shí)用新型采用飛利浦公司生產(chǎn)的MFRC500芯片作為mifare卡主 控芯片，可讀寫IS014443標(biāo)準(zhǔn)的mifare卡片，具有讀取穩(wěn)定、功耗小、適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。 MFRC500擁有8位并行數(shù)據(jù)接口，支持與不同的微處理器直接接口，在每次上電或硬復(fù)位 后，MFRC500也復(fù)位其并行微處理器接口模式并檢測當(dāng)前微處理器接口的類型。如圖3所示，本實(shí)用新型采用宏晶電子生產(chǎn)的STC10F08芯片作為微控制器，采用 8051內(nèi)核，可完全兼容intel 8051系列單片機(jī)，使用方便，同時具有單時鐘運(yùn)行模式、寬電 壓適應(yīng)、低功耗設(shè)計(jì)、工作頻率范廣、可使用內(nèi)部振蕩器、大的機(jī)內(nèi)flash存儲器和RAM存儲 器、在線可編程技術(shù)、內(nèi)置硬件看門狗、加密性強(qiáng)、超強(qiáng)抗干擾等優(yōu)秀功能。MFRC500芯片內(nèi)置天線驅(qū)動電路，在超小體積嵌入式應(yīng)用下可省略放大器，直接 匹配天線；STC10F08芯片采用LQFP44封裝，體積小巧，負(fù)責(zé)控制MFRC500芯片順利讀取 mifare卡片的信息，同時將信息通過模擬的SD卡接口傳輸給擁有SD讀取設(shè)備的掌上電腦 或普通計(jì)算機(jī)；數(shù)據(jù)接口采用STC10F08芯片模擬SD接口數(shù)據(jù)傳輸從端方式，以STC10F08 芯片模擬SPI接口從端，實(shí)時回應(yīng)主端的數(shù)據(jù)請求，將信息通過SD接口傳輸?shù)秸粕想娔X或 普通計(jì)算機(jī)中，在掌上電腦或普通計(jì)算機(jī)中經(jīng)通用數(shù)據(jù)處理程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，將處理 后的MFRC500芯片獲取的信息傳輸給上位設(shè)備。MFRC500芯片在STC10F08芯片的控制下 輸出合適的電磁波頻率和功率，經(jīng)天線及調(diào)制電路的作用將能量傳輸給mifare卡，并接收 mifare卡的返回信息，將信息傳輸給STC10F08芯片。數(shù)據(jù)接口通過STC10F08芯片的Pll P14引腳引出，接口程序固化到STC10F08芯片當(dāng)中。STC10F08芯片模擬SD卡數(shù)據(jù)傳輸接口主要模擬SD卡的初始化、SD卡的讀出操 作、SD卡的寫入操作。實(shí)現(xiàn)這些模擬需要根據(jù)SD卡規(guī)范對于不同的命令正確接收和正確 回應(yīng)。SD卡初始化系統(tǒng)上電后，STC10F08芯片模擬卡處于空閑狀態(tài)，主機(jī)發(fā)送復(fù)位命 令CMDO，STC10F08芯片接收到相關(guān)命令后給出正確回復(fù)信息，進(jìn)入到idle模式，同時CS信 號置低，設(shè)置為SPI模式。然后根據(jù)主機(jī)發(fā)送的命令為CMDl或者ACMD41來界定自己的工 作模式，此卡工作模式回應(yīng)為SD模式，并且將rSDIRSPO的第31為置1，并傳輸給主機(jī)。若 主機(jī)發(fā)送CMD2則將預(yù)定的身份信息傳輸回去，接收到CMD3命令后傳輸RCA，接收到ACMD6 后將即可默認(rèn)總線寬度為6，默認(rèn)寬度為1的模式，系統(tǒng)初始化完成。SD卡讀出操作為主要數(shù)據(jù)傳輸模式，在此模式下數(shù)據(jù)通過SD接口傳輸給主機(jī)，工 作過程如下STC10F08芯片接收到CMD17或者CMD18后，設(shè)置rSDIFSTA的數(shù)據(jù)，讓主機(jī)處于數(shù)據(jù)讀取等待狀態(tài)，在TX FIFO數(shù)據(jù)充滿以后，在此設(shè)置rSDIFSTA的狀態(tài)，將數(shù)據(jù)傳輸給主 機(jī)。SD卡寫入操作為功能設(shè)置模式，通過接受主機(jī)軟件的命令，改變工作模式，比如從休眠 到激活或者從激活到休眠的狀態(tài)轉(zhuǎn)變。其工作模式如下STC10F08芯片接收到CMD24或者 CMD25以后，讀取rSDIDAT的數(shù)據(jù)，若為可辨識數(shù)據(jù)，則發(fā)送TR_end結(jié)束標(biāo)志，接收到CMD12 命令后，結(jié)束數(shù)據(jù)讀取并改變自身工作狀態(tài)。
權(quán)利要求一種插接式mifare卡讀卡器，其特征在于，包含有微控制器、mifare卡主控芯片、天線和數(shù)據(jù)接口，所述微控制器采用8位處理芯片并與mifare卡主控芯片和天線順次連接，所述數(shù)據(jù)接口采用微控制器模擬SD接口數(shù)據(jù)傳輸從端方式，接口程序固化于微控制器中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種插接式mifare卡讀卡器，其特征在于，所述微控制器采 用STC10F08芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種插接式mifare卡讀卡器，其特征在于，所述mifare卡主 控芯片采用MFRC500芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種插接式mifare卡讀卡器，屬于FRID技術(shù)智能卡應(yīng)用范疇，包含有微控制器、mifare卡主控芯片、天線和數(shù)據(jù)接口，所述微控制器采用8位處理芯片并與mifare卡主控芯片和天線順次連接，所述數(shù)據(jù)接口采用微控制器模擬SD接口數(shù)據(jù)傳輸從端方式，接口程序固化于微控制器中。本實(shí)用新型采用SD通信方式，體積小巧，硬件投入相對較少，成本低廉，可以很方便的與計(jì)算機(jī)、掌上電腦、行業(yè)專用電腦連接，軟件資源多，功能延展性好。
文檔編號G06K7/00GK201667077SQ201020136570
公開日2010年12月8日 申請日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日
發(fā)明者鄧立彪, 魏旭昶 申請人:鄧立彪