CN201667077U - 一种插接式mifare卡读卡器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种插接式mifare卡读卡器，属于FRID技术智能卡应用范畴，包含有微控制器、mifare卡主控芯片、天线和数据接口，所述微控制器采用8位处理芯片并与mifare卡主控芯片和天线顺次连接，所述数据接口采用微控制器模拟SD接口数据传输从端方式，接口程序固化于微控制器中。本实用新型采用SD通信方式，体积小巧，硬件投入相对较少，成本低廉，可以很方便的与计算机、掌上电脑、行业专用电脑连接，软件资源多，功能延展性好。

Description

一种插接式mifare卡读卡器

技术领域

本实用新型涉及FRID技术智能卡应用范畴，具体地说是一种插接式mifare卡读写器。

背景技术

RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，常称为感应式电子芯片或感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码等等。RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，具有防水、防磁、耐高温、读取距离大、使用寿命长、数据可加密、存储容量大、存储信息可修改等优点。一套完整RFID系统由Reader与Transponder两部份组成，其动作原理为由Reader发射一特定频率之无限电波能量给Transponder，用以驱动Transponder电路将内部的ID Code送出，此时Reader便接收此ID Code。RFID的应用非常广泛，目前典型应用有动物芯片、汽车芯片防盗器、门禁管制、停车场管制、生产线自动化、物料管理。Mifare卡便是RFID电子芯片的一种。

现有的mifare读写器一般都采用读写器内部MCU通过RS232通信协议或者USB通信协议与计算机相连接，通过计算机进行数据处理，或者直接将读写器模块配合高性能MCU做成专用设备，其缺点是灵活度不高，连接计算机的方式受制于计算机体积限制，不能方便的移动，而集成式的方式在应用软件方面太专一，需要对应专用机型专门开发，很多情况下容易造成设备的重复投入，同时设备造价高，价格昂贵。

发明内容

为解决上述存在的技术问题，本实用新型提供一种插接式mifare卡读写器，采用插接式的方法将mifare读写器做成含固定接口和通信协议的形式，方便嵌入到各个应用领域当中，可以使设备改造成本大幅下降，大大提高新技术普及速度，减少浪费。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

包含有微控制器、mifare卡主控芯片、天线和数据接口，所述微控制器采用8位处理芯片并与mifare卡主控芯片和天线顺次连接，所述数据接口采用微控制器模拟SD接口数据传输从端方式，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。

本实用新型采用SD通信方式，体积小巧，硬件投入相对较少，成本低廉，可以很方便的与计算机、掌上电脑、行业专用电脑连接，软件资源多，功能延展性好。

附图说明

图1为本实用新型结构原理图；

图2为本实用新型MFRC500芯片的引脚示意图；

图3为本实用新型STC10F08芯片的引脚示意图；

图4为本实用新型MFRC500芯片部分电路图；

图5为本实用新型STC10F08芯片部分电路图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述：

如图1、图4和图5所示，本实用新型包含有微控制器、mifare卡主控芯片、天线和数据接口，所述微控制器采用8位处理芯片并与mifare卡主控芯片连接，所述mifare卡主控芯片与时钟芯片和天线连接，所述数据接口采用微控制器模拟SD接口数据传输从端方式，接口程序固化于微控制器中。

如图2所示，本实用新型采用飞利浦公司生产的MFRC500芯片作为mifare卡主控芯片，可读写ISO14443标准的mifare卡片，具有读取稳定、功耗小、适应范围广等优点。MFRC500拥有8位并行数据接口，支持与不同的微处理器直接接口，在每次上电或硬复位后，MFRC500也复位其并行微处理器接口模式并检测当前微处理器接口的类型。

如图3所示，本实用新型采用宏晶电子生产的STC10F08芯片作为微控制器，采用8051内核，可完全兼容intel 8051系列单片机，使用方便，同时具有单时钟运行模式、宽电压适应、低功耗设计、工作频率范广、可使用内部振荡器、大的机内flash存储器和RAM存储器、在线可编程技术、内置硬件看门狗、加密性强、超强抗干扰等优秀功能。

MFRC500芯片内置天线驱动电路，在超小体积嵌入式应用下可省略放大器，直接匹配天线；STC10F08芯片采用LQFP44封装，体积小巧，负责控制MFRC500芯片顺利读取mifare卡片的信息，同时将信息通过模拟的SD卡接口传输给拥有SD读取设备的掌上电脑或普通计算机；数据接口采用STC10F08芯片模拟SD接口数据传输从端方式，以STC10F08芯片模拟SPI接口从端，实时回应主端的数据请求，将信息通过SD接口传输到掌上电脑或普通计算机中，在掌上电脑或普通计算机中经通用数据处理程序对数据进行处理，将处理后的MFRC500芯片获取的信息传输给上位设备。MFRC500芯片在STC10F08芯片的控制下输出合适的电磁波频率和功率，经天线及调制电路的作用将能量传输给mifare卡，并接收mifare卡的返回信息，将信息传输给STC10F08芯片。数据接口通过STC10F08芯片的P11～P14引脚引出，接口程序固化到STC10F08芯片当中。

STC10F08芯片模拟SD卡数据传输接口主要模拟SD卡的初始化、SD卡的读出操作、SD卡的写入操作。实现这些模拟需要根据SD卡规范对于不同的命令正确接收和正确回应。

SD卡初始化：系统上电后，STC10F08芯片模拟卡处于空闲状态，主机发送复位命令CMD0，STC10F08芯片接收到相关命令后给出正确回复信息，进入到idle模式，同时CS信号置低，设置为SPI模式。然后根据主机发送的命令为CMD1或者ACMD41来界定自己的工作模式，此卡工作模式回应为SD模式，并且将rSDIRSP0的第31为置1，并传输给主机。若主机发送CMD2则将预定的身份信息传输回去，接收到CMD3命令后传输RCA，接收到ACMD6后将即可默认总线宽度为6，默认宽度为1的模式，系统初始化完成。

SD卡读出操作为主要数据传输模式，在此模式下数据通过SD接口传输给主机，工作过程如下：STC10F08芯片接收到CMD17或者CMD18后，设置rSDIFSTA的数据，让主机处于数据读取等待状态，在TX FIFO数据充满以后，在此设置rSDIFSTA的状态，将数据传输给主机。SD卡写入操作为功能设置模式，通过接受主机软件的命令，改变工作模式，比如从休眠到激活或者从激活到休眠的状态转变。其工作模式如下：STC10F08芯片接收到CMD24或者CMD25以后，读取rSDIDAT的数据，若为可辨识数据，则发送TR_end结束标志，接收到CMD12命令后，结束数据读取并改变自身工作状态。

Claims (3)

1.一种插接式mifare卡读卡器，其特征在于，包含有微控制器、mifare卡主控芯片、天线和数据接口，所述微控制器采用8位处理芯片并与mifare卡主控芯片和天线顺次连接，所述数据接口采用微控制器模拟SD接口数据传输从端方式，接口程序固化于微控制器中。

2.根据权利要求1所述的一种插接式mifare卡读卡器，其特征在于，所述微控制器采用STC10F08芯片。

3.根据权利要求1所述的一种插接式mifare卡读卡器，其特征在于，所述mifare卡主控芯片采用MFRC500芯片。

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