基于STC12C2052單片機的串口ID讀卡器設計

　　接收回路首先采用一個二極管檢波電路進行包絡檢波，選擇適當的RC和二極管可使傳輸系數接近為1，防止隋性失真的產生，包絡檢波器的輸出波形與調幅波包絡線基本一致[3]。再通過運算放大器對信號進行放大，以便通過比較器使模擬信號轉變成數字信號，最終完成ASK的解調輸出。

　　主控模塊

　　主控模塊主要實現對解調信號進行解碼，同時將得到的卡號數據通過UART向PC機傳輸。本設計采用STC12C2052單片機作為主控芯片，該單片機成本低，同時兼容8051單片機內核，具有運算速度高，功耗低，內部具有UART模塊，可直接與PC通信，滿足本設計要求[5]。MCU部分電路圖見圖3。

　　解調電路輸出的已調數字信號從單片機P3.2引腳輸入，P3.2是外部中斷INT0輸入引腳，設置INT0為下降沿中斷。當接收到已調信號時，觸發中斷，同時打開定時器進行計數，在下一中斷到來時，統計計數值進行判斷。采用外部16MHz晶振，R15與C17構成了復位電路;P3.0和P3.1作為UART的RX和TX引腳，構成人機交互接口。P1.4 、P1.3分別作為指示燈、蜂鳴器的輸出引腳，平時燈一直為亮，在剛通電與讀到卡時，會閃一下，同時蜂鳴器也會響一下作為警示。

　　系統軟件設計

　　系統流程圖如圖4所示。系統上電后首先進行一系列設置，包括UART波特率、定時器計數方式和計數時鐘選擇、外部下降沿中斷觸發式的設置等，設置完成后會響一聲作為提示。然后進行曼徹斯特解碼和奇偶校驗，當奇偶校驗正確之后，將收到的32位卡號數據轉化為10位ASCII碼，單片機會將這10位ASCII碼送入串口數據寄存器中，通過TXD引腳送給PC。通過設置單片機內部寄存器TM0D可以得到需要的波特率。

　　結語

　　本讀卡器設計具有電路簡單，成本低，靈敏度高，讀取效率高的特點;在軟件上對曼徹斯特碼進行同步解碼，讀卡速度比較快，由于對載波頻率的變化不敏感，故讀卡成功率非常高;同時可以實現波特率從1200～115200的設置。實際應用表明讀取距離可達到7cm左右。

　　參考文獻：

　　[1] Klaus F.射頻識別(RFID)技術(第二版)[M].陳大才，譯.北京：電子工業出版社，2001

　　[2] 中山市達華智能科技有限公司.125KHz只讀型非接觸式ID芯片TK4100[J].金卡工程， 2004(3)：58

　　[3] 張肅文.高頻電子線路(第四版)[M].北京： 高等教育出版社

　　[4] 謝方樂，張紅雨，文維.基于USB接口ID讀卡器的設計[J].電子設計工程， 2009(11)：24～26

　　[5] 宏晶科技公司.STC12C2052AD.pdf[OL].2008

　　[6] 單承贛，馬海燕.TYPE A型卡的曼徹斯特碼的編解碼技術[J].通信技術. 2003(3)：51～56