8位微控制器在RF读卡控制中的应用
2010/4/13 11:58:37
微控制器
本方案中以8位单片机 作为控制系统中的控制芯片,这里以微控制器 IC P89LPC932 为例,这是一款8位FLASH 微控制器,采用六倍速80C51内核。 P89LPC932提供内部PWM功能, I/O 口可承受5V ,所有PIN脚均20mA 的 LED 驱动能力。 P89LPC932A1 片内有 512 字节 E 2 PROM ,字节可擦除,本方案中被用来存放器件序列码或系统设置参数。
发射机应答基站芯片
发射机应答基站芯片用于驱动发射应答系统的天线,将数据调制到天线信号上发送出去,检测并解调发射 感应器芯片 的响应。
感应器( transponder IC)
感应器芯片是非接触式 R/W 辨识集成电路,连接到芯片上的单一天线线圈,被视为集成电路的电力驱动补给和双向信息的沟通接口。天线和芯片一起构成应答式卡片。在芯片内部有存储区,可以存储相应的卡片信息(如 ID 号等)。
控制原理
RF 基站模块上电后会通过 440uH 的线圈发射 134.2kHz 电磁波,当 RF 感应卡 进入这个电磁场中时,会自动将电磁能转化为电能并自行充电。当 RF 卡充电完毕后, P89LPC932 将控制基站模块解码、读取存于射频卡中的 ID 码,并将它与存于微控制器内部的 EEPROM 中的 ID 码比较,如果两者相同则微控制器会发出 PWM 信号控制点火过程,启动引擎,如果不一致,则发出相应的报警信号 ( 如指示灯闪动 ) 。
方案介绍
硬件设计部分
在系统方案中,硬件部分包括以下部分:信号接收部分(包括接收天线,基站芯片),核心控制部分(控制芯片),状态指示部分(指示灯)。其中信号接收部分通过天线线圈和 ID 卡进行信号交互,解调、编解码及为卡充电,控制芯片则负责系统的各项功能的实现,指示灯进行各种状态的指示(如异常状态指示等)。以下从具体设计细节介绍。
IO驱动
由于本方案中所采用的基站芯片为 5V(VDD)供电,其逻辑输入 (控制信号管脚TXCT, 数据信号管脚SCIO)的zui小输入高电平为: V HIGH =0.7*V DD =0.7*5V=3.5V , 高于 P89LPC932的逻辑高电平3.3V。在这个方案中,从图3中可以看出,TXCT脚通过一个NPN管将逻辑高电平抬高,当P89LPC932的P0.0脚高电平时,三极管导通,TXCT脚为低电平。反之,P0.0输出低电平时三极管截止,TXCT脚为高电平(>3.5V),通过这种设计使微控制器输出的高电平信号能够被基站芯片识别。