基于AVR单片机射频卡多协议读写器的设计

《基于AVR单片机射频卡多协议读写器的设计》 在现代电子技术领域，射频识别（RFID）技术已经广泛应用，包括门禁系统、物流追踪、支付系统等。本文主要探讨如何利用AVR单片机设计一款支持多种协议的13.56MHz射频卡读写器，特别关注了硬件结构、软件功能设计以及关键组件的选择。 硬件结构是读写器的基础。读写器通常由读写基站和微控制器两部分构成。读写基站，如EM Microelectronic的EM4094，主要负责RFID数据的编码和解码，以及驱动天线的功率。而微控制器则管理各种协议的帧解码任务，以及与后台控制设备（如PC）的通信接口，如串行接口、USB接口或以太网接口。为了满足不同设计需求，一些设计者会选择独立的微控制器和存储器，而非集成解决方案。 软件功能设计方面，读写器需支持多种国际标准，如ISO14443 Type A和B、Sony Felica以及ISO15693等。此外，它还需要能读取和写入不同类型的卡片，包括MIFARE系列、ISO 15693标准卡片、HID iClass等。这就需要读写器具备复杂的协议处理能力和防冲突算法。 在读写基站的选择上，有Philips RC632、TI RI-6C-001和EM4094三种常见方案。其中，EM4094凭借其良好的性价比脱颖而出。它兼容ISO15693和ISO14443协议，支持多种副载波解调和编码，且具有高输出功率、天线短路保护等功能，确保了高效、可靠的通信。 对于微控制器的选择，EM4094的灵活性在于它可以配合不同性能的微控制器，根据实际需求选择合适的处理能力和功耗。8位AVR单片机是一个常见的选择，它能处理所有相关标准和事实标准协议，而16位微控制器则能提供更大的编程自由度。 EM4094对微控制器的主要要求包括足够的处理能力来解码ISO15693和ISO14443协议，以及处理来自EM4094的串行数据流。由于EM4094仅内置BPSK解码器，因此微控制器需要额外处理其他协议的解码任务。 基于AVR单片机的射频卡多协议读写器设计是一项综合性的工程，涉及到硬件选型、软件开发和协议兼容性等多个层面。通过精心设计和优化，可以构建出高效、灵活且兼容性强的读写器，满足多样化的RFID应用场景。