電路圖天天讀（29）：基于MSP430的指紋識別門禁系統電路模塊

　　基于MSP430的指紋識別系統，主要有三部分組成，第一部分為指紋識別模塊，用來實現指紋的采樣和比對。考慮到開發周期，系統穩定性等方面的問題，采用了“可編程指紋模塊”B IG1080P- H指紋識別模塊。第二部分為讀寫電路，采用串行MF RC531芯片，用來實現非連接的讀寫控制。第三部分為鍵盤與液晶電路，鍵盤用來觸發控制箱從低功耗狀態蘇醒， 液晶用來提示操作過程。選用HF12232F模塊，可以顯示7.5&TImes;2個（16&TImes;16點陣）漢字。

　　接口電路模塊

　　MFRC531是應用于13.56MHz非接觸式通信中高集成讀寫卡芯片系列中的一員。該讀寫卡芯片系列利用了先進的調制和解調概念， 完全集成了在13.56MHz下所有類型的被動非接觸式通信方式和協議。MFRC531 支持ISO/IEC14443A/B的所有層和MIFARE經典協議， 以及與該標準兼容的標準。支持高速MIFARE非接觸式通信波特率。內部的發送器部分不需要增加有源電路就能夠直接驅動近操作距離的天線（可達 100mm）。接收器部分提供一個堅固而有效的解調和解碼電路，用于ISO14443A兼容的應答器信號。數字部分處理ISO14443A幀和錯誤檢測（ 奇偶CRC）。此外，它還支持快速CRYPTO1加密算法，用于驗證 MIFARE系列產品。與主機通信模式有8位并行和SPI模式，用戶可根據不同的需求選擇不同的模式，這樣給讀卡器/終端的設計提供了極大的靈活性。在本系統中，與主機通信模式選用SPI模式（如圖2所示），同時可以節約CPU的IO口資源。

　　MFRC531天線設計模塊

　　MFRC531是實現通信的核心模塊，也是控制器控制讀寫IC卡的關鍵接口芯片。它根據寄存器的設定對發送緩沖區中的數據進行調制得到發送的信號，并通過TX1，TX2腳驅動天線以電磁波的形式發出去。天線（如圖3所示）發出頻率固定的電磁波13. 56MHz，射頻卡接收到電磁波后，由卡中自帶的LC串聯諧振電路產生共振，從而使電容充電有了電荷，再接一個單向導電的電子泵，將電荷送到另一個電容內存儲，經過濾波整流后產生 2V 的電壓作為電源供卡片工作使用。卡片處理接收的命令和數據，并將結果返回給讀寫器。

　　MODEM通訊模塊

電子發燒友網技術編輯點評分析：

　　在本系統中電源選用了功耗極低MSP430 作為控制器。它的工作電壓范圍為1.8~3.6V，有一種活動模式和5種低功耗省電模式，6μs內從等待狀態喚醒。這些特點使MSP430系列芯片在電池供電，便攜式設備的應用中表現出優良的特性。控制箱采用鋰電池給CPU及其他模塊供電。由于設備使用頻率較低，功耗較少，可以設計當設備在夜晚或者周末非正常工作時間時，采用電話線給鋰電池充電。電話局交換機通過提供直流饋電的方式向用戶供電，一般直撥電話的空載電壓為48V，分機為24V，交換機提供的摘機電流大約20mA。因此，控制箱系統可以主動摘機，然后利用這20mA的摘機電流對電池充電，當然，充電不能在正常工作時間進行，這樣會造成監控中心需要傳輸數據時無法撥通本控制箱號碼，因為本方事先摘機時對方會檢測到忙音。

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