125K非接触IC卡读卡头

 

非接触式IC卡简介:

非接触式智能卡以其高度安全保密性,通信高速性,使用方便性,成本日渐低廉等而受到广泛使用,给我们的生活质量带来了很大的提高。

非接触式IC卡简介又称射频卡,成功地解决了无源(卡中无电源)和免接触这一难题,是电子器件领域的一大突破。主要用于智能门禁控制器,智能门锁,考勤机, 自动收费系统等.

射频卡与接触式IC卡,TM卡相比有以下优点:

1 可靠性高,无机械接触,从而避免了各种故障;

2 操作方便,快捷,使用时没有方向性,个方向操作;

3 安全和保密性能好,采用双向验证机制。读写器验证IC卡的合法性,同时IC卡验证读写器的合法性。每张卡均有唯一的序列号。制造厂家在产品出长前已将此序列号固化,不可再更改,因此可以说世界上没有两张相同的非接触IC卡;

 

只读ID卡的资料

 

非接触ID卡主要有台湾4001卡和瑞士H4001卡,EM4100。它们都采用125kHz的典型工作频率,有64位激光可编程ROM,调制方式为曼彻斯特码(Manchester)调制,位数据传送周期为512μs,其64位数据结构如图1所示。

连续9位“1”作为头数据,是读取数据时的同步标识;D00~D93位是用户定义数据位;P0~P9是行奇校验位,PC0~PC3是列奇校验位,最后位“0”是结束标志。非接触ID卡的这种数据结构非常有利于判断读出数据的正确性。

根据曼彻斯特码的编码原则非接触ID卡采用上升沿对应着位数据“0”,下降沿对应着位数据“1”,微控制器通过检测125k非接触IC卡读卡器输出数据位的跳变来实现对曼彻斯特码的译码。数据读以后,根据前面所提到的非接触ID卡的数据结构,通过比较奇校验算法与读出数据中的奇校验位来验证出数据的正确性。在工作状态下,只要125K读卡头电路不断电,非接触ID卡在读卡区内,非接触ID卡将循环发送64位数据,而125K读卡头的OUT脚也循环发送64位数据。


采用曼码调制的数据表达方式由图可知,位数据的传送周期(1P)规定了每传送1位数据的时间是固定的,E5550系列它由RF/n决定其物理实质是微控制器通过基站与应答器中的存储器(EEPROM)进行数据的读写操作。而ID4001载波频率fOSC=125kHz,位数据传送率RF/64是固定的,则每传送一位的时间(周期)为振荡


周期的64分频,故位传送周期为:
1P=1/(125kHz×64)=512μs

 



 根据我们得到的器件,采用曼码调制的数据,位数据"1"对应着电平下跳,位数据"0"对应着电平上跳在一串传送的数据序列中,两个相邻的位数据传送跳变时间间隔应为1P。若相邻的位数据极性相同,则在该两次位数据传送的电平跳变之间,有一次非数据传送的、预备性的(电平)"空跳"。电平上跳、电平下跳和两个相邻的同极性位数据之间的预备性空跳是确定位数据传送特征的判据。


RFID读模块原理图是ORCAD的,有PDF预览,PCB是PADS的,还有BOM烧写说明,标注图等。其中UART输出是量产过的 韦根输出的只是看示波器波形是对的,没有实际应用;里面有源代码,编写前提是是CODE小于1K RAM小于64字节。 原理原理就是CD4060产生125KHZ的方波,经过推挽电路进行功率放大,高频电流进入LC串联谐振电路,345uH和4.7NF的谐振频率正好是125KHZ,这时电容两端电压会到十几伏,如果用CBB电容,会到二十多伏,这时读距离会到10CM以上。当有接近线圈时,线圈两端会有曼彻斯特编码的调幅波。通过二极管以及电容的检波和滤波,产生的小信号送入LM358进行放大和整形,变成单片机可以读取的曼彻斯特编码信号。 关于硬件电路设计上,CD4060在3.3V时 4M以下的晶振都可以起振,但2M的晶振体积很大,所以用了4M。实验发现ATTINY13的频率随着工作电压的变化会有很大的变化,所以不能用RC校准了,正好CD4060会输出4M,所以用来当系统时钟,保证时序的精确性。这样模块在3.3V 5V都能工作。 ATTINY13接不了无缘晶振 只能接有源的~ 它只有一个CLKIN脚~有源晶振价格就贵了。 另外ATTINY13只有5个IO口 1个用于中断 1个用于UART输出 1个用于CLKIN 1个用于上电波特率配置 1个用于曼彻斯特编码输入 正好用完了 RFID读模块 模块正反面 串口收到5个字节 前4个字节就是号 程序中,根据曼彻斯特原理,找到长电平和短电平,根据跳变沿分析出0数据还是1数据。然后寻找消息头,后面的数据进行 行 列奇偶校验,从而分析出号。 程序上电时,通过ADC引脚读取外部电阻的分压配置,从而初始化出4中波特率。然后进行读操作。实际应用中,要保证读的稳定,当靠近线圈时,要只发一次数据。要很好的去抖。代码不能超过1K。现在代码正好1024个字节。关于奇偶校验算法,异或和要比对2取余简洁,但我测试时发现异或和代码长度大于对2取余,所以用了对2取余。 RFID读模块原理图+PCB+代码+调试至附件下载
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