RFID读写器设计精品PPT课件

主控芯片及其最小系统设计
最小系统设计 1 拉高复位引脚
NRST脚串联一个10K的电阻 再接到3.3V电源。
2 外部晶振输入外接一个12M(Hz)的晶振，晶振的匹配电容 为27pF。
主控芯片及其最小系统设计
最小系统原理图: 拉高主控器复位脚，加外部晶振输入，给主控器供电即可以
正常工作。
射频读卡芯片电路设计
通信协议与上位机进行通信。
(2) RFID阅读器整体结构
RFID阅读器系统由微控制器、射频读卡、声/光指示、通讯 接口等部分组， RFID阅读器的结构框图如下图所示。
(3) RFID阅读器硬件设计
主控器电路 射频电路 天线设计 电源转换电路 指示电路设计 USB接口设计 总电路图 扩展应用
主控芯片及其最小系统设计
通过设备管理器了解USB HID设备 通过USBLyzer了解
(1)HID概述
链接知识： USB速度 低速：1.5Mbps 全速：12Mbps 高速：480Mbps
USB1.1
USB2.0
…USB3.0 (5.0Gbps)
(1)HID概述
HID数据传输能力
每一笔事务（USB事务是指主机和USB设备间数据传输的基本 单位）可以携带小量或中量的数据。 低速设备每一笔事务最大是8个字节，全速设备每一笔事务最 大是64个字节，高速设备每一笔事务最大是1024个字节。
本RFID读写器使用NXP公司生产的MFRC500作为射频读卡 芯片，该芯片是一种应用于13．56 MHz的非接触式射频标签的芯 片，支持符合ISO／IEC14443标准的射频标签。该芯片支持10 cm 的最大操作距离，与NXP公司的其他射频读卡芯片CLRC63 、 MFRC530、MFRC531、SLRC400引脚兼容。该芯片可以用8位并 行接口或SPI总线方式与微控制器进行通信。
2 红绿双色LED灯 提示读写器的运行状态。
USB接口设计
读写器通过USB与电脑端上位机通讯，同时也采用USB接口 给整个系统供电。按照USB协议，全速设备在D+线路上拉1.5K到 Vcc，上拉引脚加PNP三极管进行USB的开关控制。
总电路图
扩展应用
门禁、考勤读头
会员管理发卡器
物联网终端
金融POS机机
本RFID读写器的MFRC500射频读卡芯片和主控器间的通讯 采用串行通讯，其硬件原理图如下：
天线网络的设计
对于MFRC500 ，可以使用两种方法将天线连接到读写器： 直接匹配天线和50 Ω匹配天线。本文中采用直接匹配的方式将 MFRC500与天线连接，包括了EMC低通滤波器、来自百度文库线匹配电路与 接收电路。其电路分别如下图所示：
主控芯片：
主控芯片采用了ST公司生产的基于ARM Cortex-M3内核的嵌入式 处理器STM32F103RBT6，该处理器的工作频率为72MHz， 128K字节的闪存程序存储器，高达20K字节的SRAM，支持多 种通信总线，其中包括2个I2C总线接口、3个USART串行接口、 2个SPI总线接口、CAN总线和USB总线。
仓储盘点机
智能水电表
目录
1、RFID读写器硬件电路设计 2、RFID读写器通讯设计 3、RFID读写器固件设计
2、RFID读写器通讯设计
(1)HID概述 (2)开发环境介绍 (3)指定HID设备查找 (4)HID设备通讯
(1)HID概述
HID（Human Interface Device）人机接口设备 是Windows最早支持的USB类别。由其名称可以了解HID设备是 计算机直接与人交互的设备，例如键盘、鼠标和游戏杆等。 不过HID设备不一定要有人机接口，只要符合HID类别规范，就 都是HID设备。
RFID读写器原理与设计
Jianguo Hu
目录
1、RFID读写器硬件电路设计 2、RFID读写器通讯设计 3、RFID读写器固件设计
目录
1、RFID读写器硬件电路设计 2、RFID读写器通讯设计 3、RFID读写器固件设计
1、RFID读写器硬件电路设计
(1) RFID读写器介绍。 (2) RFID阅读器整体结构。 (3) RFID阅读器硬件设计。
射频读卡芯片电路设计
MFRC500芯片主要引脚说明：
13.56M晶振输入 （1、3）
射频信号发射
（5、7）
8位双向并行数据口 （13to20）
SPI串行通讯 （13、21、22、24）
天线信号输入脚
（29）
内部参考电压
（30）
重置、复位
（31）
VCC
（6、25、26）
GND
（8、12、28）
射频读卡芯片电路设计
电源转换电路
本RFID读写器才用USB接口的5V供电，读写器上有部分元 器件使用的是3.3V电压。 采用AMSIII7-3．3芯片提供3．3 V电压， AMSIII7系列芯片可以输出1A的电流，输入电压调节率小于0．2 ％，负载调节率小于0．4％，输出电压稳定。
声光指示设计
1 蜂鸣器控制 读写器用一个蜂鸣器出声音， 操作读写器或者刷卡时会发出 正确或错误的提示声。
(1) RFID读写器介绍
射频识别技术可利用射频信号识别对象，利用电磁耦合原理 交换信息。与传统的识别技术相比，RFID技术具有读卡器和射频 标签无接触的特点。
本课程介绍一款高频RFID读写器的硬件电路设计，采用 STM32F103RBT6嵌入式处理器作为主控芯片，RC500作为射频读 卡芯片，可以读写工作在13．56 MHz的多种射频标签，采用USB
天线网络的设计
RFID读写器采用PCB环形天线，其电感量由如上公式进行估算：式中长 度单位为cm，电感值单位为nH。l1为一圈导线的长度，取值20 cm；D1为导线 的直径，取值0．1 cm；K为天线形状常数，本读写器是矩形天线，取值 K=1．47；N为导线的圈数，取值2。代入公式，计算得L1=1857 nH。对照芯 片厂家提供的表格进行计算，得到与天线并联的电容容值为132．3 pF，与天 线串联的电容容值为17．5pF。在实际电路设计中，与天线并联的电容采 100 pF与22 pF电容并联得到，与天线串联的电容采用18 pF。接收电路使用了 MFRC500内部产牛的VMID引脚作为输入电压。在VMID和地线之间连接了一 个0．1μF电容，起到了减少干扰的作用。天线及其匹配电路原理图如图。