0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

基于pn512芯片通用读写系统开发

姚小熊27 来源:网络整理 2018-05-14 16:31 次阅读

pn512特性

高度集成的interwetten与威廉的赔率体系 电路,解调和译码响应

输出缓冲驱动器通过最少量的外部无源器件连接天线

集成了RF检测

集成了数据模式检测器

支持ISO14443A/MIFARE®

支持ISO14443B读/写

在读写器模式中典型工作距离超过50mm,具体距离由天线尺寸、调谐和电源决定

NFCIP-1模式下工作距离高达50mm,具体视天线的尺寸、调谐以及电源而定

在卡操作模式中典型工作距离约为100mm,具体距离由天线尺寸、调谐和外部场强度决定

在读写器模式中支持MIFARE®Classic加密

支持ISO14443A更高传输速率的通信:212kbit/s和424kbit/s

在FeliCa模式下,可支持212kbit/s和424kbit/s的通信波特率

支持S2C接口

集成了NFCIP-1的RF接口,传输速率高达424kbit/s

支持主机接口:

-SPI接口,高达10Mbit/s

I2C接口,快速模式为400kbit/s,高速模式为3400kbit/s

-不同传输速率的串行UART,高达1228.8kbit/s,帧随RS232接口而定,接口的电压电平取决于端口的电源

-8位并行接口,带/不带地址锁存使能

充裕的64字节发送和接收FIFO缓冲区

灵活的中断模式

硬件复位,带有低功耗功能

软件掉电模式

编程定时器

内部振荡器连接27.12MHz的石英晶体

2.5V~3.6V的电源

CRC协处理器

自由的可编程I/O管脚

内部自测试

pn512应用

PN512适用于各种基于ISO/IEC 14443A标准并且要求低成本、小尺寸、高性能以及单电源的非接触式通信的应用场合。

公共交通终端

手持终端

板上单元

非接触式PC终端

计量

非接触式公用电话

pn512功能图框

基于pn512芯片通用读写系统开发

基于RFID读卡芯片的选择

RFID威廉希尔官方网站 广阔的市场和发展前景被国内外的许多芯片制造厂商所看好,无论是新发展的还是传统的制造厂商都加入到RFID芯片的制造中,使得现在市场上的RFID芯片有很多种,可扩展的功能也是千变万化。有的带有MMU,可以支持WinCE或标准Linux操作系统,有的不带MMU的微处理器平台也可以应用UCLinux{2)。所以,选择一款适合的ARM芯片产品是十分困难的。

本文所使用的芯片PN512为一款不带MMU的可运行UCLinux操作系统的ARM微处理器芯片。PN512是一种非接触读写芯片,高度集成了13.56MHZ下的各种主动/被动式非接触的通信方法和协议。具有较强的稳定性、安全性能也比较高。在射频识别系统的应用比较广泛。

基于pn512芯片通用读写系统设计开发

设计总框图如下:

基于pn512芯片通用读写系统开发

硬件电路设计主要包括主控制电路设计和外围电路设计。

主控制器相当于人的大脑,起着中央处理器的的作用,外围电路设计的效果则直接影响着整个硬件电路的整体工作效果28。所以,它们的选型非常重要。

首先,要根据控制对象来选择主控制器,带CAN 总线模块的主控制器主要应用在工业自动化及通信中; 带PWM模块的主控制器主要用于控制电机; 带AD模块的主控制器主要用于采集模块。由于系统对于完成某项功能对于时间有较高的

要求,所以要求控制器的处理速度要非常快。

其次,整个系统要完成如下的功能:非接触式IC信息被射频模块采集,通过USB 或者网络被传送到主机,主机再通过网络给主控制器发送命令,主控制器的接口实现串口命令行shell,利用此主机可查看系统的状态并可控制系统的行为。

我们之所以选择ARM7 芯片,是因为它的性价比比较高,它和高端计算机的价格差不多,但是它比其他高端计算机的集成度更高,功能更强大。由于现在的电子仪器设备的发展方向基本上都是向嵌入式方向发展,而且不同的领域都是

采用不同的ARM 芯片,但是基本上都是采用ARM微处理器的内核%。现在的外围电路系统是越来越简单,但所实现的功能却越来复杂,越来越高端。比如它的USB 接口在设计上就进一步简化了,成本减少了,但功能不变,而且某些功能更强大了。还有其他的一些处理器、控制器的功能也是再增加,但成本却越来越低,而且他们都能满足设计要求,并且可靠性也很高,集成化程度也很高。

主控制器电路和外围电路的设计主要从以下几个方面进行设计:

1、主控电路

本设计主要针对近耦合非接触卡,支持ISO14443B读/写标准,要求工作距离较远,可内部自测试,要求具有较高的安全性能,所以这里我们采用NXP公司生产的PN512芯片。这种芯片的开发效率比较高,作用的周期也比较短,而且可以和其他公司的产品兼容。PN512 操作距离可达到50cm, 2.5V-3.6V的电源,适用电压的范围也比较广,具有高度集成的模拟电路,译码相应和解调。前面我们已经具体介绍了芯片PN512,这里不做重复。

2、串行通信电路

读卡器可以通过高速的USB接口和低速的rs232通信接口实现与主机间的通信。

2.1、USB 电路设计

USB是Universal Serial Bus的缩写,中文的意思是通用串行总线。现在在PC机及其它外设中都支持USB接口。本文是利用USB接口来实现各种数据传输交换的,USB接口的特点是P0:

(1)可以连接多个设备。由于在PC机上往往有多个USB接口,所以最多的时候可以连接127台设备。可同步也可异步进行通信,并且USB总线可以提供电源,对于传输的数据具有纠错的功能,以保证数据准确无误的传输。

(2)支持热插播,携带方便。USB在连接时不需要关闭电源,所以使用起来比较方便,USB硬盘比IDE硬盘要轻一半的重量,在想要随身携带大量数据时,USB硬盘是首选。

(3)标准比较统一。很多不同的外设设备可以以同样的标准与USB接口连接。

(4)应用范围比较广。比较容易和其他设备进行连接。像现在PC机和数码设备中几乎都连接有USB接口,比如打印机、扫描仪、数码相机等,通过数据线与主机进行连接。

(5)传输数据的能力比较强。一般USB接口的传输速度比较快,它大大的超过普通的串口传输速度,特别是传输大量的数据时,它的传输速度快的优点就大大的显现出来了。比如USB1.1传输速率大约在12Mbps,而USB2.0传输速率大约在480Mbps3132,并且在共同使用时,它们之间不会发生冲突。以前Windows是完整的支持USB1.1,虽然支持USB2.0设备,但不能完整的发挥其优点,但现在已经可以完全发挥其有优点了。本设计从传输速率的角度考虑,USB器件端口支持USB2.0.

下面给出了USB部分电路原理图:

基于pn512芯片通用读写系统开发

2.2、RS-232 通信接口电路

在串行通信时,为使不同的设备之间可以方便的连接起来进行通信,要求通信双方都采用统一的标准接口。RS-232 是由美国电子工业协会EIA制定的标准!31,是目前最常用的一种串行通信接口。RS 是英文推荐标准的缩写,232 为标识号。本设计所用的是RS-232-,其中c 代表RS-232-C 的版本,有些也说它代表修改次数。以前RS-232-C采用的是25 芯的DB插座头,后来IBM将RS-232-C简化成了DB-9连接器,也就是具有9芯的D型插座,插头在DCE端,插座在DIE端。RS-232-C现在主要采用低速率的单端通信,通信距离受到驱动器电容的限制例,一般用在 近距离通信中。一般高电平为-3 至-15V,低电平为3-15V。下表为9芯D型插头引脚信号描述:

基于pn512芯片通用读写系统开发

一般只需要使用三条接口线,即RXD、TXD 和GND,一条发送线、一条接收线和一条地线。下图为RS-232-C 接口原理图:

基于pn512芯片通用读写系统开发

本设计采用的是MAXIM 公司的芯片MAX3232CWE,这是一种低功耗收发芯片,芯片在低电平端都可以正常工作,传输时工作速率可达135Kbps实现RS-232通信接口的功能。

在串行通信接口中应用较多的还有RS-485,RS-485具有多机通信功能,它比RS-232作用距离要远的多,主要用在远距离通信当中,采用平衡发送和差分传输,抑制共模于扰的能力比RS-232 也要强。但这里用RS-232 以足以满足设计需求。

3、JTAG 调试电路设计

JTAG(Joint Test Action Group),85 年是一种检测IC 芯片和PCB 的标准,90 年代修改后成为一个国际标准的测试协议,IEEE 的一个标准,即E119.1-1990 硬件电路,包括许多高级器件,只要是芯片接口是JTAG 的,都可以对它进行故障的检测和边界的扫描,它是一种硬件调试接口。

标准的JTAG接口是四线: TCK、TDO、TDI和TMS.具有JTAG接口的芯片,相关JTAG 引脚的定义为:TCK 为测试时钟输入; TDI 为测试输入数据,数据通过TDI 引脚输入JTAG接口; TDO为测试输出数据,数据通过TDO引脚从JTAG接口输出; TMS为测试模式选择,TMS用来设置JTAG接口处于某种特定的测试模式。通常扩展TRST 引脚,其意义为测试复位,输入引脚,并且低电乎有效防。JTAG 为目前应用最多的一种调试方法。下图为JTAG接口设计图。

基于pn512芯片通用读写系统开发

4、电源电路设计

本设计所采用的芯片为低功耗型芯片,电压-般不超过5V,主控电路电源范围-般在2- 5V之间,像系统中有2.3V、3V,还有 3.5V的电压,外围电路- ~般能用5V的还是用5V的电压。虽然输出电压比输入电压要小,但输出电流较大,一般可达到几百亳安,一般我们都采用锂电池供电,它的电阻率比较低,可以减少电源的阻抗,同时,也可以减少周围电磁干扰源的影响,这样可以提高整个电源系统的供电效率,满足供电系统的要求。

5、射频电路设计

射频电路是读卡器的重要组成部分,它所工作的环境中,即有模拟信号又有数字信号,它是主控电路和电子标签之间连接的桥梁。根据设计需求,我们要选择一款高性能、具有较高集成度、低功耗而且对于复杂多变的电磁环境抗干扰性能好的芯片,作为收发和调制解调芯片,这里我们选择的是PN512芯片,它的性价比比较高,稳定性比较好,集成度也比较高,同时它无需外接晶振,载波范围比较广,能兼容多种电子标签协议,并且抗干扰性能比较好等特点比较适合本设计。射频电路原理图如图4.6所示:

基于pn512芯片通用读写系统开发


声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • RFID
    +关注

    关注

    387

    文章

    6133

    浏览量

    237698
  • PN512
    +关注

    关注

    0

    文章

    9

    浏览量

    13541
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    RC522可以完全替代pn512和66301吗

    RC522可以完全替代pn512和66301吗?,66301太贵了
    发表于 09-09 17:41

    PN512具有哪些特性应用参数?

    本文介绍了PN512主要特性和优势, 方框图和多种读/写模式框图, 典型应用电路以及PN51x 演示板电路图, 和天线间的放大和匹,PCB布局图与基于PN512的OM5597/RD2612 POS参考设计框图。
    发表于 05-26 06:58

    PN512概述

    PN512概述  PN512是一个高度集成的非接触读写芯片,集成了13.56MHz下的各种主动/被动式非接触通信方法和协议。  PN512
    发表于 07-29 09:47

    PN512传输模块支持哪几种工作模式?

    PN512传输模块支持哪几种工作模式?PN512怎么使用?
    发表于 11-03 07:41

    非接芯片WS1850S,替换PN512,FM7550,RC522,CV520

    、MFRC523、PN512,FM17550,FM7522,FM17520l 工作电压范围 2.3 ~ 5.5Vl 芯片功耗极低,有效通信距离可达 9cml 支持 ISO/IEC 14443 TypeA
    发表于 11-15 11:13

    求助,请提供PN512芯片的丝印说明

    请提供PN512芯片的丝印说明
    发表于 04-23 08:26

    使用NUC200的SPI 0启动读卡器PN512

    应用程序:示例代码是用 NUC200 通过 I2C 接口控制卡读卡器 PN512 。 BSP 版本: NUC200系列 BSP CMSIS v3.00.004.004 硬件
    发表于 08-23 06:53

    如何使用NUC200的SPI 0启动读卡器PN512

    应用程序:示例代码是用 NUC200 通过 I2C 接口控制卡读卡器 PN512 。 BSP 版本: NUC200系列 BSP CMSIS v3.00.004.004 硬件
    发表于 09-01 06:16

    基于PN512设计的13.56MHz无接触通信收发威廉希尔官方网站

    PN512是NXP公司的高度集成的13.56MHz无接触通信收发器,支持四种不同的工作模式:读/写模式支持ISO/IEC14443A/MIFARE和FeliCa方案以及支持I
    发表于 06-26 10:40 3222次阅读
    基于<b class='flag-5'>PN512</b>设计的13.56MHz无接触通信收发威廉希尔官方网站

    PN512典型应用电路

    PN512典型应用电路:
    发表于 05-08 11:17 4411次阅读

    pn512完整的NFC论坛兼容的前端产品数据表

    PN512 is the most broadly adopted NFC frontend - powering more than 10 billion NFC transactions per
    发表于 09-26 14:51 19次下载
    <b class='flag-5'>pn512</b>完整的NFC论坛兼容的前端产品数据表

    怎么使pn512寄存器设置显示小程序(PN512特性及驱动电路)

    PN512是一个高度集成的非接触读写芯片。本文主要介绍了pn512特性及NFC驱动电路,另外还介绍了pn512寄存器设置显示小程序详情。
    的头像 发表于 05-14 10:41 5971次阅读

    SPI PN512读写M1卡程序资料免费下载

    PN512是NXP出的13.56MHZ RF读写IC,老旧了。 从网上别人程序改成自己风格,并更小白的,我只用到 Pn512_Init 、Updata_keyA 、Block_Write、 block_read,即
    发表于 03-29 08:00 23次下载
    SPI <b class='flag-5'>PN512</b>的<b class='flag-5'>读写</b>M1卡程序资料免费下载

    射频识别威廉希尔官方网站 漫谈(30)——PN512的寄存器设置

    射频识别威廉希尔官方网站 漫谈(30)——PN512的寄存器设置
    的头像 发表于 11-14 14:09 749次阅读

    NFC 前端芯片SI512产品介绍

    (ACD)。可替代PN532/PN512 Si512 前端有 5 种工作模式: ·读写器模式,支持 ISO 14443A 和 Felica ·读写
    发表于 01-24 13:51 13次下载