地鐵自動售檢票系統中的射頻卡讀寫器設計

M33模塊在上電后通過指令“AT+CNMI”設置成短消息提醒功能，當遠程監控主機要求與之建立GPRS連接，將向M33發送短消息。M33 接收到新的短消息，會向處理器發送一系列的數據信息，產生串口中斷，微處理器相應串口中斷進入中斷服務子程序，執行指令“AT+CMGR”讀取短消息內容，短消息內容符合規則將建立GPRS連接，進行GPRS數據通信，通信結束后關閉GPRS連接，重新回到短消息提醒模式[5]。

　　同時M33還可以自動監控讀寫器。在讀寫器處于異常狀態下主動向監控主機發出短消息，要求建立GPRS連接，主動告知監控主機讀寫器的狀態，方便工作人員的管理，真正實現了系統的自動化和網絡化。

3.4 多接口協同工作機制

　　讀寫器可以通過RS232、RS422、USB有線通信方式或GPRS無線通信方式與終端設備或監控主機保持通信。為了在實際應用中有效地使用這幾個接口，需要采用多接口協同工作機制。

　　有線通信方式用于讀寫器與現場終端設備的通信，其中USB接口方式以其接口方便和高傳輸速率優先采用，在現場終端設備無USB接口或USB接口出現故障的情況下，可以選擇RS232/RS422方式與設備終端通信。硬件設計上，讀寫器通過一個I/O口狀態可以自動探測微處理器接入的接口方式，當 USB接口和RS232/RS422接口同時存在時，優先選擇USB通信方式。

　　PRS無線通信方式用于讀寫器與遠程監控主機的通信，微處理器通過串口發送AT命令控制GPRS模塊M33。監控中心和M33之間的通信采用 GPRS網絡，用戶手機和M33之間的通信采用GSM網絡短消息的形式。經過設置，模塊一旦上電即可處于短消息提醒狀態，遠程設備端可以在需要與之建立 GPRS數據通信時向M33模塊發送短消息建立數據通信，并在數據通信完畢后關閉GPRS連接，重新回到短消息提醒狀態，這樣就可以與M33方便地建立通信關系并且減少了永久在線時心跳包所造成的數據資源浪費。另外，M33還可以在讀寫器處于異常狀態下主動向監控主機發出短消息，保證了系統的安全性。

4 功能測試

　　該讀寫器測試結果如下：待機電流為160 mA，讀寫射頻卡時電流為240 mA。一般環境中可在0~10 cm范圍內尋到射頻卡；同時采用多人輪流刷卡的方法測試讀卡的反應速度及準確度，1 min連續測試200次未出現不讀卡、反應不靈敏等現象；將多張卡放在讀寫器上面測試是否防沖突正常，測試沒有出現不讀卡、讀錯卡等現象。

　　讀寫器的USB和RS232/RS422接口通信方式切換自如，其中USB接口傳輸速率可以達到320 kb/s。GPRS模塊M33可以快速地響應監控主機的短消息命令，其GPRS數據傳輸速率可以達到57.6 kb/s。整個測試結果表明，讀寫器運行穩定，數據傳輸速度快，GPRS無線接入方便快捷，基本達到了技術指標要求。

5 結論

　　本射頻卡讀寫器讀寫距離可達10 cm，操作方便、靈活，通信接口多樣，利用USB接口傳輸數據提高了數據的傳輸速度，保證了系統的可靠性和便攜性要求；利用GPRS模塊M33實現了讀寫器的無線接入，保證了系統的安全性和網絡化的要求。本系統在地鐵AFC系統中運行良好，可靠性高，讀寫射頻卡迅速、方便、可靠、安全、穩定，并且在此讀寫器的基礎上，只要稍加修改就能開發出不同的射頻識別應用系統，具有很高的應用價值。