1、 射頻卡公交收費機設計（二）MIFARE 1卡電路分析與功能調試課 程 目 標 MIFARE 1卡接口電路分析 MIFARE 1卡請求應答與防沖突功能調試 項目開發IC卡公交收費系統系統需求分析：具備小額電子錢包功能，定額方式收費操作方便快捷工作距離50cm具備顯示余額、異常報警（非法卡或余額不足）可將當班收款額上傳總站數據庫公交公司可調整定額額度卡遺失可掛失抗干擾能力強項目設計之二硬件設計MCUMIFARE卡讀寫模塊EEPROM存儲器通信接口顯示報警天線卡非接觸式IC卡系統構成非接觸式IC卡：數據載體，應答器非接觸式IC卡讀寫器：卡接口設備，閱讀器，尋呼器Mifare 1非接觸式IC卡 基本

2、性能指標：卡內器件： 無線智能卡芯片Mifare MF1 IC S50 +天線線圈標準： 遵從ISO/IEC 14443 Type A 標準工作頻率： 13.56MHz數據傳送速率： 106kbit/s （9.4s/bit）非接觸式IC卡工作原理電感耦合RFID系統（1）讀寫器發射激勵信號（一組固定頻率的電磁波），數字信息調制在該射頻信號上。（2）IC卡進入讀寫器工作區內，被讀寫器信號激勵。在電磁波的激勵下，卡內的LC串聯諧振電路產生共振，從而使電容內有了電荷，當所積累的電荷達到2V時，此電容可以作為電源為其他電路提供工作電壓，供卡內集成電路工作所需。（諧振、整流、濾波、穩壓）。（3）同時卡內

3、的電路對接收到的諧振信號進行解調，還原數字信息，對信息進行分析處理，判斷發自讀寫器的命令，如需在EEPROM中寫入或修改內容，還需將2V電壓提升到15V左右，以滿足寫入EEPROM的電壓要求。（4）IC卡對讀寫器的命令進行處理后，發射應答信息（將應答信息調制到射頻信號上）給讀寫器。（5）讀寫器接收IC卡的射頻信號并進行解調還原出應答信息。 實訓 非接觸式IC卡讀寫接口電路調試 第一階段：觀察波形1、按圖連接示波器，將示波器探頭構成測試環放置在射頻模塊天線上。示波器與讀寫模塊共地。2、連接設備，打開RF TYPEA工程，仿真運行3、打開RFID應用軟件，連接設備，點擊讀寫測試4、調整示波器，觀察

4、并記錄射頻信號波形。TX controlRFout ,1 V per divisionRX controlRFout,1 V per division從讀寫器到卡的調制與編碼載波:fc=13.56MHz數據傳輸速率：13.56MHz/128=106kbit/s（9.4s/bit）調制方式：TYPE A用100%ASK， TYPE B用10%ASK， 編碼方式：TYPE A用改進的MILLER編碼， TYPE B用NRZ編碼（不歸零制數位編碼） 從卡到讀寫器的調制與編碼副載波:fc/16 =847.5kHz 數據傳輸速率：106kbit/s調制方式：副載波調制編碼方式：TYPE A用MANCHE

5、STER-ASK， TYPE B用BPSK-NRZ(二進制相移鍵控數位編碼)Mifare 核心讀寫模塊MCM(Mifare Core Module)功能：讀寫器MCU與MIFARE卡之間的接口，負責讀寫卡，其基本功能包括產生發送/接收射頻信號、調制/解調、防沖突處理和安全管理。工作頻率/通信速率/工作距離：13.56MHz/106Kbps/100mm 防沖突：真正的防沖突功能。安全性與可靠性：每個扇區設有3套密碼及其認證和密碼存儲器 ，模塊與卡片通信時，數據加密 ，多種通信校驗機制 芯片協議RC500/530/522ISO/IEC 14443-ARC531/523ISO/IEC 14443-A

6、/BRC400ISO/IEC 15693RC632ISO/IEC 14443-A/B/15693RC663ISO/IEC 14443-A/B/15693 ISO/IEC18000-3 ,JISX6319-4 ICODE EPC UID /EPC OTP芯片微處理器接口RC500/RC4008位并行接口RC530/531 6328位并行接口，兼容SPI接口RC522/532 663串行接口SPI/I2C/UARTMCM與MCU接口電路并行接口方式 直接用數據總線傳送地址和數據： DB07接P0，ALE NRD、NWR對接；A2NCS接LOW,A0、A1接HIGHP3.3驅動RST（CS），下降沿

7、激活RC500RC500的-IRQ接P3.2（INT0）；可用查詢或中斷方式接收MCM發送的數據 MCM與天線接口電路 TX1 ,TX2 ：deliver the modulated 13.56MHz energy carrierRX：input pin for the card response,which is the modulated 13.56MHz energy carrier ,that is coupled out from the antenna circuit晶振與電源電路 DVDDDVSS: Digital power supplyAVDDAVSS: Analog power supplyOCS1OCS2: 外接13.56MHz工作晶振MCM與MCU接口電路串行接口方式 用SPI串行總線傳送地址和數據： P0.0P0.3SCK(A2)MISO(D0)MOSI(A0)NSS(ALE)-RD-WR接HIGH,A1NCS接LOW.P2.2RF_RST(RST)，下降沿激活RC500RC500的-IRQ接地，MCU只能用查詢方式接收MCM發送的數據 實訓 非接