RFID讀寫器的設計

本系統采用9 V電池供電，并通過STANDBY端進行省電模式的控制。同時通過橋式二極管來增強讀寫距離。
通過調整Rf引腳所接電阻的大小，可以將內部振蕩頻率固定在150 kHz，然后通過天線驅動器的放大作用，在天線附近形成150 kHz的射頻場，當射頻卡進入該射頻場內時，由于電磁感應的作用，在射頻卡的天線端會產生感應電勢，該感應電勢也是射頻卡的能量來源。
數據寫入射頻卡采用場間隙方式，即由數據的“O”和“1”控制振蕩器的啟振和停振，并由天線產生帶有窄間歇的射頻場，不同的場寬度分別代表數據“O”和“1”，這樣完成將基站發射的數據寫入射頻卡的過程，對場的控制可通過控制芯片的第6腳(CFE端)來實現。
由射頻卡返回的數據流可采用對射頻卡天線的負載調制方式來實現。射頻卡的負載調制會在基站天線上產生微弱的調幅，這樣，通過二極管對基站天線電壓的解調即可回收射頻卡調制數據流。應當說明，與U2270B配套的射頻卡返回的數據流采用的是曼徹斯特編碼形式。由于U2270B不能完成曼徹斯特編碼的解調，因此解調工作必須由微處理器來完成，這也是U2270B的不足之處。

3 射頻卡模塊
射頻卡選用的EM4100卡是由瑞士微電生產的一款用于只讀射頻卡信息傳輸的集成芯片。射頻卡由IC芯片、感應線圈組成，COIL1與COIL2為感應線圈接口。全波整流電路、Csup可以將線圈感應產生的能量保存供給芯片作為工作電源；時鐘選取電路將篩選頻率125 kHz的載波作為時序發生電路的基準時鐘源；內存中64位數據依次串行輸出，通過編碼模塊輸出曼徹斯特碼；最后信號通過調制電路再由感應線圈發射出去。圖4為EM4001芯片內部功能圖。

EM4100全部的數據位為64位，它包含9個開始位(其值均為‘1’)、40個數據位(8個廠商信息位+32個數據位)、14個行列奇校驗位(10個行校驗+4個列校驗)和1個結束停止位。EM4100在向讀卡機或PC機傳送信息時，首先傳送9個開始位，接著傳送8個廠商信息或版本代碼，然后再傳送32個數據位。其中15個校驗以及結束位用于跟蹤包含廠商信息在內的40位數據。當EM4001上電初始化后，便依次將這64位數據反復輸出，直到卡片離開基站讀寫器失電為止。圖5為EM4100芯片內部數據格式。數據信息采用曼徹斯特編碼，然后調制到載波上，影響感應線圈工作。數據“O”對應著電平下跳，數據“1”對應著電平上跳。

5 SD卡控制模塊
SD卡有兩種總線協議，SD協議和SPI協議。現在絕大部分微控制器都集成SPI接口，所以利用這種方式與SD卡通信相對簡單方便，但SPI協議在數據交換時只允許1位數據串行傳輸，所以速度受到限制。在SD協議下，允許強大的1線到4線數據傳輸，這樣就提高了傳輸速度。但SD總線時序要求嚴格，如果用軟件模擬不僅復雜繁瑣，而且可靠性也不高，W86L388D支持SD方式的4線數據傳輸，并且根據所收到的命令能自動產生相應的SD時序，從而方便用戶的使用，提高了系統的性能。
W86L388D為臺灣華邦公司的SD卡橋接芯片。W86L388D有8位數據與16位數據寬度可以選擇，并且有專門的端口進行SD卡的檢測與讀寫保護。W86L388D的工作電壓為3．3 V，所以在與89S52單片機進行通信的時候必須經過一個470Ω的電阻進行分壓處理。W86L388D的電路圖如圖7所示。

6 結 語
射頻識別技術最大的優點就在于非接觸，因此完成識別工作時無須人工干預，適于實現自動化且不易損壞，可識別高速運動物體并可同時識別多個射頻卡，操作快捷方便。所以，目前已經廣泛使用，準備接替許多人工完成的工作程序。
讀卡器的設計主要用軟件來實現射頻信號的調制和解調，以實現對Teinic卡片的讀和寫操作。利用CH375芯片來實現系統的uSB通信及數據的傳輸，利用SD卡實現數據及原始數據庫的存儲，同時利用SD卡橋接芯片W86L388D來實現簡單便捷的SD卡SD模式的通信操作。