基于ATMEGA64L和TRH031M的RFID读卡器设计
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2021-01-19
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基于基于ATMEGA64L和和TRH031M的的RFID读卡器设计读卡器设计
概述 RFID(无线射频识别技术)作为一种新兴的非接触自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获
取相关数据，可识别高速运动物体，可同时识别多个标签，可工作于恶劣环境，操作快捷方便，在物流、交
通、收费、身份识别等众多领域有广泛应用。RFID技术在国外发展的很快，RFID产品种类很多，像TI,
MOTOROLA,PHILIPS等世界厂商都生产RFID产品，并且它们的产品各有特点，自成系列。目前，中国射频识
别技术及应用处于初级发展阶段。RFID技术作为一种新兴的自动识别技术，也已开始在国内应用,并且应用领域
越来越广。 本文把RFID技术应用到物流系统中，实现了基于RFID技术的物流系统的软硬
概述
RFID(无线射频识别技术)作为一种新兴的非接触自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，可识别
高速运动物体，可同时识别多个标签，可工作于恶劣环境，操作快捷方便，在物流、交通、收费、身份识别等众多领域有广泛
应用。RFID技术在国外发展的很快，RFID产品种类很多，像TI, MOTOROLA,PHILIPS等世界厂商都生产RFID产品，并且它
们的产品各有特点，自成系列。目前，中国射频识别技术及应用处于初级发展阶段。RFID技术作为一种新兴的自动识别技
术，也已开始在国内应用,并且应用领域越来越广。
本文把RFID技术应用到物流系统中，实现了基于RFID技术的物流系统的软硬件原型。
系统硬件设计
为了增强读写模块的通用性和扩展性，在硬件设计时遵循模块化的设计思想。整个读写模块由三大部分组成：
.主控MCU，主要提供对射频读写芯片的控制操作。
.射频读写芯片，负责接收主控MCU的控制信息并完成与RFID卡的通信操作。为了正常工作，射频读写芯片须选用合适的
并行接口与MCU连接。而为了发送、接收稳定的高频信号，射频读写芯片要通过高频滤波电路与天线部分连接。
.天线部分，包括线圈及匹配电路。
在所设计的TRH031M评估板中，主控MCU主要由微控制器ATMEGA64L和电源电路、复位电路、晶振电路、JTAG接
口、RS-232串口接口组成;同时增加了人机接口显示电路，采用EDM12864液晶显示控制器;射频读写芯片采用TRH031M多协
议读卡器芯片。微控制器ATMEGA64L和TRH031M之间通过锁存器SN74HC373N连接。TRH031M评估板总体设计见图1。
图1 TRH031M评估板总体设计框图
RFID接口电路
TRH031M是一款三合一的芯片，兼容ISO14443 Type A&B以及ISO15693协议。TRH031M工作电压范围在2.7V-3.6V，
特点是功耗极低，芯片的封装方式也特别适合用在手持机方面的产品上。MCU对TRH031M的控制是通过对其内部寄存器的读
写来实现的。TRH031M内部共有64个寄存器，分成8页，每页8个寄存器。
ATmega64L是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时
间，ATmega64 的数据吞吐率高达1 MIPS/MHz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。
ATmega64L通过TRH031M并行接口实现对TRH031M芯片的控制和数据传输。Atmega64L对TRH031M的并行接口采用
独立的读、写信号线连接，用两个I/0引脚分别控制TRH031M的读、写信号线。为了节省I/O口，这里采用了地址/数据线复用
的方式，这样就不需要专门的I/O口来控制地址线。ATmega64L与TRH031M连接示意图参见图2。
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