本文详细阐述了一种基于W7100的且支持以太网传输的读卡器方案，给出了硬件和软件设计的参考。该方案已经成功应用在某大型事业单位实验室管理系统中。经过实际运行结果表明该方案能够满足刷卡管理的可靠性及实时性要求。较之以前的方案，该方案成本更低、更容易开发。
《基于W7100的以太网读卡器设计与实现详解》
本文深入探讨了一种创新的读卡器设计方案，该方案基于W7100微处理器，实现了以太网传输功能，广泛适用于各类实验室管理系统。相较于传统方案，这种设计在降低成本的同时，提升了系统的开发效率和实际运行的可靠性。
W7100是由WIZnet公司推出的集成8位微处理器和硬件TCP/IP协议栈的芯片，其独特之处在于内置了10/100Mb/s以太网PHY层，无需额外的物理层芯片，简化了网络通信的复杂性。通过硬件化的TCP/IP协议栈，开发者只需进行Socket编程，即可实现以太网通信，极大地降低了开发难度。此外，W7100还具备64kB的Flash内存和SRAM，以及128B的发送缓冲区，支持8个独立的Socket通信，足以满足读卡器的需求。
读卡器的主要功能包括读取使用者的IC卡信息并通过以太网发送至服务器。为了实现这一功能，选择了NXP公司的MFRC500作为IC卡读写芯片，它能有效处理13.56MHz的非接触式通信。同时，W7100自带的以太网接口可以直接连接RJ45插座，结合内置变压器的13F-60LDNL插座，可实现数据传输和状态指示。
为了应对网络故障或无网络连接的情况，读卡器还配备了一个USB接口。这里采用了CH341T芯片，它能仿真异步串口，支持串行通讯和程序下载。为确保系统稳定性，选用了XCOR公司的X5043作为外部WatchDog，同时还提供4KB的SPI EEPROM用于扩展存储。
为了在网络中实现读卡器的唯一标识，设计中加入了8位拨码开关，每个读卡器通过独特的二进制编码进行区分。读卡器启动时会读取拨码开关的值来设定自身的序列号。此外，拨码开关还可以用来设定读卡器的工作状态，如“1000 0000”代表配置状态，其他状态则表示正常工作。
读卡器还配备了指示灯和蜂鸣器，以便在刷卡时给出清晰的反馈，确保用户操作的准确性和系统的可视化管理。这种基于W7100的以太网读卡器方案已经在大型事业单位的实验室管理系统中得到了成功应用，其成本效益和实用性得到了验证，充分展示了现代嵌入式技术在物联网应用中的潜力。
