125K非接触ID卡读卡器设计完整版
125kHzRFID读写器的硬件设计_
中国高新技术企业
１２５ｋＨｚ ＲＦＩＤ 读ห้องสมุดไป่ตู้器的硬件设计
文 ／ 王萍 曾宝国
【摘 要 】 射 频 识 别 （Ｒ ＦＩＤ ） 是 利 用 无 线 方 式 对 电 子 数 据 载 体 （ 电 子 标 签 ） 进 行 识 别 的 一 种 新 兴 技 术 。本 文 针 对 工 作 频 率 为 １２５ｋＨｚ 的 电 子 标 签 ＡＴ８８ＦＲ ２５６－ １２ ， 介 绍 了 其 识 读 系 统 的 组 成 及 读 写 终 端 的 硬 件 设 计 。 【关 键 词 】 Ｒ ＦＩＤ 读 写 器 硬 件 设 计
４ 结束语 以上是本人在计算机机房工作多年中， 所总结的计算机故障及 维护的一些处理方法。前面我们已提到过计算机是高精密设备， 它 的 维 护 与 保 养 是 繁 重 的 、复 杂 的 ， 希 望 这 些 方 法 能 给 每 位 计 算 机 用 户提供方便， 减少不必要的经济损失。
（作者单位系陕西理工学院计算机科学与技术系）
射 频 识 别 技 术 （ＲＦＩＤ）是 近 年 迅 速 发 展 起 来 的 一 项 新 技 术 ， 它 利 用 射 频 信 号 通 过 空 间 耦 合 （交 变 磁 场 或 电 磁 场 ）实 现 非 接 触 式 信 息 传 递 ， 达 到 自 动 识 别 目 的 。 与 接 触 式 ＩＣ 卡 和 条 形 码 识 别 技 术 相 比 ， 射 频 识 别 技 术 最 大 的 优 势 在 于 特 别 适 合 对 数 量 大 、分 布 区 域 广 的 信 息 进 行 智 能 化 管 理 和 高 效 快 捷 地 运 作 ， 因 此 在 物 流 、交 通 航 运 、自 动 收 费、服务领域等方面有着广泛的应用前景。 针对工作频率为 １２５ｋＨｚ 的 电 子 标 签 ＡＴ８８ＦＲ２５６ － １２ ， 本 文 介 绍 了 其 识 读 系 统 的 组 成 及读写终端的硬件设计。
125K RFID Manual
RFID-125K 读卡模块KM-RFID-125K+0.8～5V宽电压输入小体积、超低功耗UART或IIC接口自带看门口功能RS485方向控制带各种状态指示灯（可连接蜂鸣器）可根据客户要求定制传输协议目录一、产品特点 (3)二、硬件介绍 (3)1、接口说明 (3)2、物理尺寸 (4)三、通讯协议 (5)1、通讯接口选择 (5)2、串口传输协议I2C协议 (5)3、I2C通讯协议 (5)一、产品特点KM-RFID-125K是一种非接触式的射频读卡模块，它具有体积小，功耗低、灵敏度高等特点，非常适合产品巡查、门禁、考勤、物联网等领域。
用户可以将该模块插/焊接在板卡上，减少开发周期、降低产品成本。
电压输入范围：+0.8～5V电压输入；读卡电流：5V/30mA产品尺寸： 33×17.5mm；数据接口：UART或IIC接口（自动选择）；带RS485方向控制PIN脚；支持EM、TK及其兼容卡片；工作温度：-20～70摄氏度工作原理：（见右图）二、硬件介绍1、接口说明I2C与串口选择，由“寻卡指令”来决定，当某个接口收到“寻卡指令时”RFID模块便从该接口输出。
PIN脚名称含义电源输入接口正极1 V_IN电源地2 GNDI2C时钟（电路中建议用4.7K上拉）3 I2C_SCLI2C数据（电路中建议用4.7K上拉）4 I2C_SDA串口的数据接收5 RXD6 TXD串口的数据发送RS485方向控制7 DIR天线1（连345uH读卡线圈）8 An19 An2天线2（连345uH读卡线圈）卡号发送指示（发送卡号时为低电平，灯亮）10 Answer有卡指示（ID卡在识别范围内低电平，灯亮）11 Card12 Search寻卡指示（收到寻卡指令时为低电平，灯亮）MCU复位信号，建议不连接。
13 RST2、物理尺寸图三、通讯协议1、通讯接口选择该模块有串口和I2C 接口，在实际使用时，通电后，上位机通过其中一个接口通讯时，模块自动选择该接口。
一种简易的125khz读卡器设计原理
一种简易的EM 125khz读卡器设计原理2008年12月04日星期四 22:52等时间间隔指令分组并行处理的只读型射频卡读卡器的设计徐寅林，倪维柱，朱松盛南京师范大学物理科学与技术学院，江苏南京2100972008-07-17摘要：传统只读射频卡读卡器的设计一般采用U2270B或P4095读写基站芯片加MCU模式，其成本高、功耗大。
本文介绍一种仅采用一片89C2051加少量普通元件构成的读卡器电路以及独特的等时间间隔指令分组并行处理的程序设计方案，电路简单、功耗小、成本低。
关键词：射频卡读卡器等时间间隔指令分组并行处理非接触式只读型IC卡又称只读射频卡(RFID)，经过多年的发展和推广，已经广泛应用于身份识别和寻址控制，如门禁、保安、考勤、食堂等领域。
目前已逐步扩展应用到展览会、公园、旅店、餐厅等公共场所的门票、优惠卡以及生产过程、邮政包裹、航空铁路运输、产品包装、交通等部门的物流、电子标签、防伪标志、一次性票证等众多领域。
率为125kHz ，高频卡的工作频率为13.56MHz 。
其中瑞士EM 微电子公司的EM4100低频卡及兼容系列由于价格低、读卡距离远、读卡器简单而应用最为广泛。
传统的低频射频卡读卡器的设计一般采用U2270B 或P4095读写基站芯片+MCU 模式，电路相对复杂，成本较高。
本文介绍一种新颖的射频卡读卡器，该读卡器采用独特的等时间间隔指令分组并行处理的程序设计方案，充分利用89C2051的潜在功能，舍去了读写基站芯片，因而硬件电路大大简化。
该类型的读卡器读卡距离与采用读写基站芯片的读卡器相当，但电路功耗低、硬件成本仅为传统读卡器的一半左右，因此多年来已生产大量产品，运行使用情况良好。
1 EM4100射频卡简介EM4100是一种广为使用的只读射频感应卡，其内部ROM 保存着10位十进制卡号数据。
当它被放在一个频率125kHz 交变电磁场时感应获得能量驱动，射频卡内置天线环路等效负载的改变，势必造成射频卡对交变电磁场能量吸收数量的改变。
125KHz 读卡器操作手册说明书
这是一款 USB 接口读卡器。 读卡器基于低频技术，无需配合任何软件使用。独特的设计令读卡更方便，LED 指示灯能够清 楚的显示读卡器的状态。
产品规格:
工作电压
USB 供电(直流 5V)
读卡距离
1cm
工作电流
60 毫安
标准颜色
黑色
射频频率 通讯方式 工作温度
125KHz
USB2.0 (支持 USB 1.1)
-20℃~80℃
射频技术 传输速度 外部尺寸
低频技术 12 Mbps (USB 2.0 全速) 85.8*54*12mm
工作湿度
10% - 90%
外壳材料
PC+ABS
外形尺寸:
注意事项：
请使用默认 Windows 输入法，某些第三方输入法工具会导致输出数据不正确。 卡片数据输出在文本区域内光标位置；文本界面须可为编辑。 请确保 USB 口供电稳定并足够。如果使用 USB 集线器并带动多个 USB 装置时，请确保
集线器有外部供电。
125kHz低频RFID读写器设计
125kHz低频RFID读写器设计作者：张建文王怀平来源：《软件工程师》2014年第04期摘要：本文介绍一种基于基站芯片EM4095和AT89S52单片机的低频RFID读写器设计方案。
论文首先对读写器硬件功能框图进行说明，并给出了读写器硬件接口电路。
在分析了EM4095解调、输出的曼彻斯特编码数据波形后，根据该曼彻斯特码编码特点，提出了利用计算曼彻斯特码的下降沿间隔的载波数的方法进行解码的思路，并给出了软件流程图，此解码方法提高了解码的速度和准确性，实验证明，读写器读卡稳定可靠，效果好。
关键词：射频识别；EM4095；曼彻斯特码；读写器中图分类号：TP334 文献标识码：A1 引言（Introduction）射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）属无线电通信范畴，基本物理原理就是电磁场感应。
射频识别系统由两部分组成：一部分是识别对象（标签）；另一部分是识别器（读写器）[1]。
读写器模块是由微控制器、射频基站芯片、线圈和一些外围阻容器件组成。
本文所设计的125kHz低频RFID读写器能够准确可靠的读取标签的内存信息，并送入计算机终端进行管理，实现非接触式门禁考勤、动物识别等系统的核心管理功能。
2 硬件电路设计（The hardware circuit design）125kHz读写器主要是由射频模块、控制模块，通信模块和电源模块等部分电路组成的，其硬件功能框图如图1所示。
我们选用的EM4095是EM公司设计生产的低频RFID读写器专用芯片，它集成的PLL系统能达到载波频率自适应天线的共振频率，而不需外接晶振，工作频率100kHz—150kHz。
EM4095与微控制器接口简单，由EM4095构成的读写器电路图如图2所示，芯片供电后，SHD应先为高电平，对芯片进行初始化，然后再接低电平，芯片即发射射频信号，解调模块将天线上AM信号中携带的数字信号取出，并由DEMOD_OUT端输出。
125KHz RFID读写器的FSK解调器设计
摘要：本文给出用于125KHz非接触式RFID读写器的FSK解调器电路，可将FSK信号解调为NRZ码，该电路简便实用，可用于RFID芯片中设置的各种FSK调制模式的解调。引言很多工作在125KHz载波频率的RFID芯片，如Microchip公司的MCRF200、MCRF250以及Atmel公司的e5551、T5557等都可以将其调制方式设置为FSK方式。若芯片设置为FSK调制方式，那么读写器(PCD)必须具有FSK解调电路。FSK解调电路将FSK调制信号解调为NRZ码。本文给出一种FSK解调电路，该电路的特点是电路简单可靠，很适宜PCD中应用。FSK调制工作在125KHz的RFID的FSK调制方式都很相似，图1给出了一种FSK调制方式的波形图。从图中可见，此时数据速率为：载波频率fc/40=125K/40=3125bps，在进行FSK调制后，数据0是频率为fc/8的方波，即f0= fc/8；而数据1是频率为fc/5的方波，即f1= fc/5。经FSK调制后的传送数据，通过负载调制方式传送到PCD，图1中也给出了射频波形，载波的调制是采用调幅。FSK解调PCD经载波解调(通常采用包络检波)、放大滤波和脉冲成形电路后，得到FSK调制信号。FSK解调电路完成将FSK调制信号恢复为NRZ码。FSK解调实现方法较多，本文介绍的一种FSK解调电路示于图2，该电路简单方便，可以很好地完成FSK解调。图2所示电路工作原理如下：触发器D1将输入FSK信号变成窄脉冲，即Q为高时，FSK上跳沿将Q端置高，但由于此时Q为低，故CL端为低，又使Q端回到低电平。Q端的该脉冲使十进计数器4017复零并重新计数。4017计数器对125KHz时钟计数,由于数据宽为40/fc=40Tc(Tc为载波周期)，若为数据0，FSK方波周期T0=8Tc。当计至第7个时钟数时，Q7输出为高，使CLKen(CLK使能端)为高，计数器不再计第8个时钟，此时Q7为高，当触发器D1的Q输出端在下一个FSK波形上跳时，触发器D2的Q端输出为低。FSK波形上跳同时也将计数器复零并重新计数。因此，在数据为0的对应FSK波形频率下，触发器D2的Q输出端为低，即为数据0的NRZ码电平。图2 FSK解调电路图3数位0(后跟位1)的解调波形图例在数据1时，由于FSK波形周期T1=5Tc，故计数器4017的Q7引脚始终为低，在这期间触发器D2的Q输出端保持为高，即为数据1的NRZ电平。数据0的解调波形图示于图3。从图中可见，若0的紧跟位为0，则其位宽为40Tc，若紧跟位为1，其位宽为37Tc，短了三个时钟周期。位1的紧跟位为1，其位宽保持为40Tc,若其紧跟位为0，则其位宽为43Tc。因此，位值0和1的交错，不会造成位宽误差的传播，而是进行了补偿。3个时钟误差，不会影响MCU对位判的正确性。单稳电路产生的上跳变化为触发器D2提供了正常工作的CL端电平，同时也通知MCU此后触发器D2的输出数据有效。单稳电路可采用74HC123，它为可重复触发单稳电路，可以自动启动和关闭该解调器。RFID芯片中FSK通常有多种模式，如e5551中有四种模式(表1)，该电路上面的分析描述对应的是FSK1a，但对于FSK1，只需将输出端改为触发器D2的Q端即可。若用FSK2，则计数器的输出端改用Q9即可。对于不同的数据速率，只是位宽不同，不影响解调的结果。结语该电路简单可靠，已用于水表读头中。
基于AVR单片机的125kHz简易RFID阅读器设计
基于A VR单片机的125kHz简易RFID阅读器设计无线识别(Radio Frequency Identification，)是利用感应、电磁场或电磁波为传输手段，完成非接触式双向通信、猎取相关数据的一种自动识别技术。
该技术完成识别工作时无须人工干预，易于实现且不易损坏，可识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡，操作快捷便利，已经得到了广泛的应用。
目前存在的一些读卡器，都需要读卡芯片作为基站，成本较高。
本文介绍了一种采纳分立元件构成的125 kHz RFID阅读器，结构容易，成本极低，用于读取EM4100型ID卡。
1 RFID系统的分类RFID系统的分类办法有无数，在通常应用中都是按照频率来分，按照不同的工作频率，可将其分为以下四种：(1)低频(120～135 kHz)。
该频段具有很强的场穿透性，用法不受限制，性能不受环境影响，价格低廉，最大识别距离普通小于60 cm，主要应用于门禁、“一卡通”消费管理、车辆管理等系统；(2)高频(10～15 MHz)。
该频段与低频相比，具有防冲撞、能同时识别多个标签的优点，但其性能受环境影响，识别距离普通小于100 cm，主要应用于图书管理、物流等系统；(3)超高频(850～960 MHz)。
该频段较高频相比，具有可实现长距离识别的的优点，最大识别距离可达10 m，但其性能受环境影响较大，价格也较贵，主要应用于铁路车辆识别、集装箱识别等系统；(4)微波(2．45～5．8 GHz)。
该频段可实现远距离识别，识别距离可达100 m，但其价格也最贵，主要应用于智能交通系统中。
2 RFID系统的组成射频识别系统普通由阅读器、标签、天线三部分组成。
(1)阅读器：读取或读／写电子标签信息的设备，主要任务是控制射频模块向标签放射读取信号，并接收标签的应答，对标签的标识信息举行解码，将标识信息连带标签上其他相关信息传输到主机以供处理。
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基于AVR单片机的125kHz简易RFID阅读器设计_敖华
基于AVR 单片机的125kHz 简易RFID 阅读器设计敖 华1,陈渊睿1,2,骆祖国1,李 婷1(1.华南理工大学电力学院,广东广州 510640; 2.华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室,广东广州 510640)摘 要:射频识别技术已广泛应用于生产、生活的众多领域,该技术给人们的生活带来了众多的方便。
介绍一种以A V R 单片机为核心,并利用分立元件构成的125kH z RF ID 阅读器设计,电路结构简单、无需读卡基站芯片、成本极低,用于读取EM 4100I D 卡,读卡距离可达8~15cm 。
同时介绍了EM 4100射频ID 卡的结构及工作原理,提出一种应用A VR 单片机对EM 4100卡进行解码的软件设计方法。
实验验证了方案的可行性和系统的稳定性,可将其应用于门禁、公交等系统中。
关键词:A V R 单片机;RFI D;阅读器;EM 4100中图分类号:T P368 文献标识码:A 文章编号:1004-373X(2010)07-0111-04Design of Simple 125kHz RFID Reader with AVR Single C hip ComputerA O Hua 1,CH EN Y uan -r ui 1,2,L U O Zu -g uo 1,L I T ing 1(1.Electric Po wer Co llege,South China University of T echnolo gy,Guangzhou 510640,Chi na;2.Sta te Key L abo ra tory of Subtropical Buil ding Scie nce,South China University of T echnolo gy,Guangzhou 510640,Chi na)Abstract :T he techno log y of radio fr equency identificatio n has been w idely used in many fields o f pro ductio n and daily life,and it has br ought convenience for people.A 125kH z RF ID reader w as desig ned based on A V R micr ocontr oller,w hich also employ ed discrete components.T he str uctur e o f the circuit is v ery simple,does no t need a read base stat ion IC,and has low co st.It is well suitable to the read operat ion w it h EM 4100ID card,and its reading dist ance is about 8~15cm.T he structure and operat ion principle of EM 4100ID card ar e intro duced.A softw are desig n metho d of adopting A V R micro contro ller to de -co de EM 4100is pro po sed.T he ex per iment pro ves the feasibilit y of t he desig n and the stability of the system.It can be used in many systems such as access contr ol and public t ranspo rtatio n.Keywords :A VR micro co nt roller ;RF ID;reader ;EM 4100收稿日期:2009-10-24基金项目:华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室开放课题基金资助项目(2009KB25)0 引 言无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)是利用感应、电磁场或电磁波为传输手段,完成非接触式双向通信、获取相关数据的一种自动识别技术[1]。
125KHz RFID技术 PPT
冲频率不为比特率的整数倍
（7）存储器
存储器EEPROM的结构如下图，它由8 块构成，每块33位，第0位为锁存位，共 264位。所有33位都可被编程，编程所需电 压来自片内。但若某块的锁存位被置1，则 该块被锁存，不能通过射频再次编程。
存储器的数据以串行方式送出，从块1 的位1开始到最大块（ MAXBLK ）的位32， MAXBLK为用户设置的最大块号参数值。 各块的锁存位L不能被传送。
（3）配置存储器
EEPROM的块0用于存放配置数据。 其各位的编码含义如下页表。
（4）初始化
电源上电后，e5551芯片按配置数据进 行初始化（需256个载波时钟周期，约 2ms），采用所选用的编码调制方式工作。
B、调制方式
PSK调制的脉冲频率为RF/2，RF/4或RF/8， RF为载波频率fc。它的相位变化情况有以下： ♥ PSK1：数位从1变为0或从0变为1时，相位改变 180；
♥ PSK2：每当数位1结束时，相位改变180；
♥ PSK3：数位从0变为1（上升沿）时，相位改变 180；
FSK调制有以下4种： ♥ FSK1：数位1和0的脉冲频率为RF/8和RF/5; ♥ FSK1a：数位1和0的脉冲频率为RF/5和RF/8; ♥ FSK2：数位1和0的脉冲频率为RF/8和RF/10; ♥ FSK2a：数位1和0的脉冲频率为RF/10和RF/8; C、注意问题 下面的组合不可使用： ♥ 当编码为曼彻斯特码或Biphase码时，调制为PSK2
曼彻斯特码
多
路 直接
选
Biphase
择
PSK1 PSK2 PSK3
125K非接触ID卡读卡器设计完整版
125K非接触IC卡读卡头125K读卡头的工作电压为12V/5v，电流为30——40MA 读卡距离最远15CM 。
如要低功耗最有效是读卡头工作时供电，不工作时断电。
读卡距离与卡和天线有关，可以读各种125K曼彻斯特编码的只读ID卡(4001,EM4100等等)和含E2PROM的RF卡。
如E5550。
读卡头(OUT)输出信号为原卡的曼彻斯特码，（用示波器接读卡头输出可以观测ID卡的输出波形）它和其它公司的125K读卡头（输出信号为原卡的曼彻斯特码）是兼容的，可以相互替换，不用修改程序。
读卡头也可以读可擦写的125k非接触IC卡，如当读E5550时，卡的用来控制是否启动AOR位应置0，（当置1时IC卡不主动发射数据，需读卡头先发送口令。
我的读卡头是只读，不能发数据，当AOR位置1时不能读IC卡的数据）。
天线的设计：天线电感值=345Uh线径φ0.29mm圆形(内径)：直径6CM 58圈直径8CM 40圈直径3CM 83圈直径2CM 115圈长方形：9.5*7 CM 38圈4.7*6.3 CM 50圈非接触式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。
125K非接触ID卡读卡器设计完整版
125K非接触IC卡读卡头125K读卡头的工作电压为12V/5v，电流为30——40MA 读卡距离最远15CM 。
如要低功耗最有效是读卡头工作时供电，不工作时断电。
读卡距离与卡和天线有关，可以读各种125K曼彻斯特编码的只读ID卡(4001,EM4100等等)和含E2PROM的RF卡。
如E5550。
读卡头(OUT)输出信号为原卡的曼彻斯特码，（用示波器接读卡头输出可以观测ID卡的输出波形）它和其它公司的125K读卡头（输出信号为原卡的曼彻斯特码）是兼容的，可以相互替换，不用修改程序。
读卡头也可以读可擦写的125k非接触IC卡，如当读E5550时，卡的用来控制是否启动AOR位应置0，（当置1时IC卡不主动发射数据，需读卡头先发送口令。
我的读卡头是只读，不能发数据，当AOR位置1时不能读IC卡的数据）。
天线的设计：天线电感值=345Uh线径φ0.29mm圆形(内径)：直径6CM 58圈直径8CM 40圈直径3CM 83圈直径2CM 115圈长方形：9.5*7 CM 38圈4.7*6.3 CM 50圈非接触式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。
125kHzRFID读卡器研究报告
海南师范大学第六届“挑战杯”作品编号：大学生课外学术科技作品竞赛参赛作品作品题目：125kHz频段下RFID读卡器设计二〇一三年三月二十日目录摘要-------------------------------------------------31.引言-----------------------------------------------42.系统电路设计---------------------------------------52.1 125kHz方波发生电路设计------------------------52.2 功率放大与检波电路-----------------------------62.3 滤波放大电路-----------------------------------72.4 系统供电电源设计-------------------------------72.5 控制电路设计-----------------------------------83.系统软件设计----------------------------------------93.1 EM4100s数据存储格-----------------------------93.2 Manchester码编码方式-------------------------103.3 Manchester码解码算法-------------------------114.系统测试-------------------------------------------124.1 波形测试-------------------------------------124.2 卡片识别测试---------------------------------145.总结-----------------------------------------------16 附录1：参考文献--------------------------------------17附录2：元件清单--------------------------------------18附录3：系统PCB截图----------------------------------19附录4：系统代码--------------------------------------21摘要本系统使用Freescale半导体公司微控制芯片MC9S12XS128作为Manchester码解码和控制芯片。
第7章125kHzRFID技术课件分解
1. 内部电路组成
调制器 能量 阅 读 器 数据 L1 L2 Coil1 8 C2 1 POR
模 拟 前 端 比特率 生成 写解码
模式寄存器 控 制 器 测试逻辑
存储器 （264 位 EEPROM) 输入寄存器
Coil2
高电压产生
VDD VSS
测试引脚
6
1. 内部电路组成
调制器 能量 阅 读 器 数据 L1 L2 Coil1 8 C2 1 POR
• • • • • • • • • • 低功耗、低工作电压； 非接触能量供给和读写数据； 工作频率范围为100-150 kHz； EEPROM存储器容量为264位，分为8块，每块33位； 具有7块用户数据，每块32位，共224位； 具有块写保护； 采用请求应答（Answer On Request，AOR）实现防碰撞； 完成块写和校验的时间小于50ms； 可编程选择传输速率（比特率）、编码调制方式； 可工作于密码（口令）方式。 5
《RFID技术基础》
利 节
重庆科技学院 电气与信息工程学院
1
125kHz RFID系统采用电感耦合方式工作。由于 应答器成本低、非金属材料和水对该频率的射频具有
较低的吸收率，所以125kHz RFID系统在动物识别、
工业和民用水表等领域获得RFID技术 • ATA5577C应答器芯片
模式寄存器 控 制 器 测试逻辑
存储器 （264 位 EEPROM) 输入寄存器
Coil2
主要完成芯片模拟信号的处理和变 换，包括电源产生、时钟提取、载波中 VDD VSS 测试引脚 断的检测、负载调制等。
高电压产生
9
1. 内部电路组成
调制器 能量 阅 读 器 数据 L1 L2 Coil1 8 C2 1 POR
RF01D125KHz感应读卡机模块规格说明书
-2-
达华电子
流电源，以供整个非接触式卡片电路用电。 ＣＰＵ 单晶片微控制器依据 Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ ｃｏｄｅ（曼彻斯特码）的规则将这些 ｐｕｌｓｅｓ（脉冲信号）转成 ｈｅｘｃｏｄｅ（十六 进制的数字编码），最后由 ＤａｔａＯ ｕｔｐｕｔ 端子输出控制数据。
1．3
读卡机模块电器特性（Operating Char acter istics）:
达华电子
-1-
感应式读卡机系统电为 DC 5V 电源，如使用 AC110V 或 AC220V 交流电源则 需使用 AC/DC 电源转换器。
感应线圈（Antenna）为系统必须，感应线圈可以与系统分开放置，亦可设 计于系统中，为防止感应电磁场干扰，请勿以金属板置于线圈感应面。
1．2 硬体/软体规则:
达华电子
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二、 单晶片（single chip ）控制流程： 控制信号图形
由 SW2— SW3 的输入决定输出格式：
SW2
SW3
( open =1 ,
shor t GND =0 )
0 1
1 0
RS232 WIEGAND 26
（一） WIEGEND 26 输出数据格式：
TA
HOLD
TCS
SS SS
感应式读卡机模块硬体架构如下图:
5Vdc ANT
RF 变换 处理
存 储 器
Data output
CPUANTR源自 分频放大振荡器Gnd
ＲＦ 变换处理电路为 １２５ＫＨｚ
解码电路， 即用来解码的比较器电路。 Ｒ
当由 Ｈ４００１ 系列芯片制作的非接触式卡片进入天线（感应线圈）电磁场 范工作围内， 引起电场振幅变化 （ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）时， Ｆ 变换处理电路 将这种振幅变化处理成脉冲波型变化，并送至存储器等候 ＣＰＵ 单晶片微控制器 的调用。 由 ４．０００ＭＨｚ 晶体振荡器产生的基频信号，经 ３２ 分频、放大后，送至天 线（感应线圈），用以产生具有一定功率的、频率稳定的 １２５ＫＨｚ 射频信号，处 在该射频信号的场强范围内的非接触式卡片，便可以在该场强中获得能量，再 利用非接触式卡片内 ＩＣ 电路自带的电源转换处理模块，将电磁场能量转换为直
125KHz读卡器的设计
125KHz读卡器的设计陈笃奖;徐轶群;杨国豪【期刊名称】《电脑与电信》【年(卷),期】2009(000)007【摘要】In the paper, the RF module WM-01T is used to design a 125KHz reader. It introduces the whole structure and working principle of the reader, then gives the design circuit diagram, and completes the programming with KEIL C51. Through the debugging, the reader can complete reading operation and communicate with computer steadily.%本文利用WM-01T射频模块设计出低频125KHz读卡器,介绍了读卡器的整体结构及工作原理,给出了读卡器的设计电路图,并利用KEIL C51对其进行编程.通过调试,该读卡器能够实现对射频卡的读卡操作,并且与上位机稳定通信.【总页数】3页(P62-63,66)【作者】陈笃奖;徐轶群;杨国豪【作者单位】集美大学轮机工程学院,福建,厦门,361021;集美大学轮机工程学院,福建,厦门,361021;集美大学轮机工程学院,福建,厦门,361021【正文语种】中文【中图分类】TP3【相关文献】1.基于曼彻斯特码解码的125KHZ射频卡设计 [J], 陈强军;方倪;胡安正2.125kHz赛鸽电子脚环感应踏板设计 [J], 潘春伟;罗明华3.125kHz低频RFID读写器设计 [J], 张建文;王怀平4.125kHz射频卡读卡器的天线设计 [J], 谷建明;杨光永5.125kHz射频识别阅读器模块的设计与实现 [J], 刘瑶因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
125k_RFID技术
e5551芯片写模式与EEPROM块0的PWD， AOR，STOP位的关系如下表所示：
PWD AOR 1 1 STOP 在Rest/POR后e5551芯片的工作 模式 0 防碰撞模式
1
0 0
0
1 0
0
0 0
口令模式
AOR模式 标准写和直接访问模式
4、e5551芯片的防碰撞技术
STOP命令 用于停止芯 片的调制， 使其进入休 眠状态，不 再向外发送 数据，直至 POR出现。
000 RF/8 001 RF/16 010 直接 RF/32 000 011 PSK1 RF/40 001 100 PSK2 RF/50 010 00 011 直接 101 RF/64 PSK3 RF/100 01 110 曼彻斯特 100 FSK1 111 RF/128 10 101 Biphase FSK2 FSK1a 11 110 保留 111 RF/2 FSK2a 00 01 RF/4 10 RF/8 11 保留
125KHz RFID技术
125KHz RFID系统采用 电感耦合 方式工 作，由于应答器成本低、非金属材料和水 对该频率的射频具有较低的吸收率，所以 125KHz RFID系统在动物识别、工业和民用 水表等领域获得广泛应用。
一、e5551应答器芯片
1、e5551芯片的性能和电路组成 （1）主要技术性能 e5551芯片是Atmel公司生产的非接触 式、无源、可读写、具有防碰撞能力的 RFID器件，中心工作频率为 125K 。具有 以下主要特性：
命令的构成
命令 命令码 后续位构成
标准写
口令模式
10
10
AOR唤醒模式 10 直接访问 停止STOP 10 11
锁存位L+32位数据位+3 位块地址号 32位口令+锁存位L+32位 数据位+ 3位块地址号 32位口令