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基于NXP的MCU及智能识别产品实现多界面读卡器的设计方案

2020年02月24日 10:51 次阅读

随着金融业电子支付和物联网行业的迅速发展, 传统的磁卡和条型码识别技术因为存在容易复制和容易损坏的原因, 带来很多安全的问题。因此,接触式和非接触智能IC卡,RFID电子标签等技术得到了越来越多的应用。

品佳集团基于NXPMCU及智能识别产品开发出同时支持接触式和非接触智能IC的读卡器方案,为广大电子工程师提供低成本,高可靠性的多界面读卡器方案。

本方案采用LPC11U12作为主控MCU和MFRC522作为13.56Mhz RFID读卡器, 其中LPC11U12出自ARM® Cortex™-M0的低成本微控制器LPC11U00系列,该系列MCU采用高度灵活的全新USB架构和智能卡(ISO7816-3)接口,为智能卡提供了即插即用的功能, 而MFRC522是低成本,小体积,低功耗的RFID,多通信接口的读卡器,令到本方案广泛应用于公共交通终端、手持终端、非接触式公用电话、三表计量、一卡通等领域。

1. 本方案主要芯片介绍:

MF RC522

MF RC522是应用于13.56MHz非接触式通信中高集成度读写 卡系列芯片中的一员。是 NXP 公司针对“三表”应用推出的一款低 电压、低成本、体积小的非接触式读写卡芯片,是智能仪表和便携 式手持设备研发的较好选择。

MF RC522 利用了先进的调制和解调概念,完全集成了在 13.56MHz 下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。支持 ISO14443A 的多层应用。其内部发送器部分可驱动读写器天线与 ISO 14443A/MIFARE®卡 和应答机的通信,无需其它的电路。接收器部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路, 用于处理 ISO14443A 兼容的应答器信号。数字部分处理 ISO14443A 帧和错误检测(奇偶 &CRC)。此外,它还支持快速 CRYPTO1 加密算法,用于验证 MIFARE 系列产品。MFRC522 支持 MIFARE®更高速的非接触式通信,双向数据传输速率高达 424kbit/s。

作为13.56MHz高集成度读写卡系列芯片家族的新成员,MF RC522与MF RC500和 MF RC530有不少相似之处,同时也具备诸多特点和差异。它与主机间的通信采用连线较 少的串行通信,且可根据不同的用户需求,选取 SPII2C 或串行 UART(类似 RS232)模式 之一,有利于减少连线,缩小 PCB 板体积,降低成本。

基于NXP的MCU及智能识别产品实现多界面读卡器的设计方案

高集成度的调制解调电路;

采用少量外部器件,即可将输出驱动级接至天线;

支持 ISO/IEC 14443 TypeA 和 MIFARE®通信协议;

支持 ISO 14443 212kbit/s 和 424kbit/s 的更高传输速率的通信。

支持 MIFARE® Classic 加密;

支持的主机接口:

10Mbit/s 的 SPI 接口

I2C 接口,快速模式的速率为 400kbit/s,高速模式的速率为 3400kbit/s

串行 UART,传输速率高达 1228.8kbit/s,帧取决于 RS232 接口,电压电平取 决于提供的管脚电压

64字节的发送和接收FIFO缓冲区;

灵活的中断模式;

可编程定时器

具备硬件掉电、软件掉电和发送器掉电 3 种节电模式,前两种模式雷同于 MF RC500 和 CL RC400,其特有的“发送器掉电”则可关闭内部天线驱动器,即关闭RF场;

内置温度传感器,以便在芯片温度过高时自动停止RF发射;

采用相互独立的多组电源供电,以避免模块间的相互干扰,提高工作的稳定性;

具备 CRC 和奇偶校验功能,CRC 协处理器的 16 位长 CRC 计算多项式固定为: X16+X12+X5+1,符合

ISO/1EC14443 和 CCTITT 协议;

内部振荡器,连接27.12MHz的晶体;

2.5~3.6V的低电压低功耗设计;

5mm×5mm×0.85mm的超小体积。

LPC11U00 微控制器

ARM Cortex-M0 core @ 50 MHz

最大32 kB Flash, 最大6 kB SRAM

不少于40个通用I/O

接口包括:

USB 2.0全速接口,集成片上PHY

SSP控制器,带FIFO和多协议功能

I2C总线接口,支持I2C总线规范和快速模式,数据速率为1Mbit/s,具有多个地址识别功能和监控模式

UAR,具有调制解调器、内部FIFO,支持RS-485/EIA-485标准,支持ISO7816-3智能卡接口及IrDA。

封装: 48-pin LQFP, 33-pin HVQFN, 48TFBGA (4.5x4.5mm)

基于NXP的MCU及智能识别产品实现多界面读卡器的设计方案

2, DEMO板:

基于NXP的MCU及智能识别产品实现多界面读卡器的设计方案

3, NXP RFID读卡器产品选型手册:

基于NXP的MCU及智能识别产品实现多界面读卡器的设计方案

4,NXP LPC11UXX 产品选型手册:

基于NXP的MCU及智能识别产品实现多界面读卡器的设计方案

5,方案应用场合:

门禁卡(考勤)系统、校园一卡通系统、公交(地铁)卡系统、身份识别系统、高铁检票机系统、停车(路桥)收费系统、仓储管理系统等。

责任编辑:gt

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