MFRC522射频模块在门禁系统中的应用
1．2 射频天线及匹配电路设计
在电感耦合式射频识别系统中，标签的微芯片工作所需要的全部能量都由标签天线线圈耦合阅读器和天线线圈产生的磁通量形成的感应电压提供。所以，在射频产品中，天线设计的成功与否直接决定产品性能。
在本设计中，采用直接匹配的天线设计方式，天线电路分为3个部分；发射电路、接收电路和天线及匹配电路，电路连接如图3所示。由C1、R1、C2和R2组成的接收电路与由L1、L2、C3和CA组成的发射滤波电路中的元件参数是固定的，而对于天线匹配电路中的C6、C7、Ra和C8、C9、Rb值由设计的天线来决定，为获得天线的良好性能，相关参数值的选取还须经过天线的调谐过程。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/153621.htm
在进行天线调谐过程中，不是匹配电路使天线辐射的能量越大，天线性能越好。此时，识别卡的区域可能是断层的，而应该注重天线性能与射频卡的接收能力相匹配，这样识别卡的距离才能达到最佳。
在天线附近区域存在金属材料的应用环境中，可以在金属材料表层加涂铁氧体磁性材料，增加天线信号的接收性能，避免天线信号被金属材料吸收。
2 软件设计
系统软件设计主要完成接收用户命令及射频卡与模块之间的数据交互。在所有的ISO14443A型卡中，以飞利浦公司设计的Mifare1系列S50卡最常用。下面将详细介绍标准Mifare1卡内部存储结构及S50卡基本功能的实现方法，随后对如何使用接口函数进行详细说明。
2．1 Mifare1卡内部存储结构
Mifare1 S50卡内部有8K容量的E2PROM，分为16个扇区，每个扇区内有4个数据块，每块有16字节数据。数据结构如图4所示。
第0扇区的块0内已固化存储厂商代码，其中包含唯一识别的卡号，其他扇区的块0、1和2为数据块，用于存储用户数据。由于数据存储格式的不同，数据块可以分为2种：普通数据块和数值块，普通数据块存储任意16字节数据，而数值块内数据存储格式如下所示。
其中，有效数据为带符号位的4字节数据，块号为1字节，只有在这种存储格式下才能执行卡的增值或减值操作。
此外，每个扇区的数据块3为该扇区密钥控制块，内部包含密钥A(6字节)、存取控制(4字节)和密钥B(6字节)。每个扇区的密钥和存取控制条件都是独立设置的，可以根据需要设定各自的密钥及存取控制。在存取控制中，每块都有3个控制位相对应，用以决定某数据块或控制块的读写条件。默认存取控制为FF 07 80 69，表示该扇区验证密钥A时可以读写数据块和密钥块。一般常用操作时，会在发卡时修改密钥控制块的密钥和控制存取，但需注意修改时，避免产生死锁情况。
2．2 Mifare1卡基本功能实现
对一张Mifare1卡来说，基本功能无非就是实现读取和写入卡内数据，而在对Mifare1卡进行读写操作之前，必须经过寻卡、防冲撞、选卡和密钥验证等环节。
寻卡主要实现在天线识别范围内搜寻是否存在Mifarel卡。寻卡成功后，进入防冲撞操作的过程，主要功能是在若干个Mifarel卡中按照一定算法获取其中1张卡的序列号。随后选择该序列号的卡，进行密钥验证。
密钥验证以扇区为单位，其结果在于开启通信加密单元，成功后的数据传输都将加密。只有通过某扇区密钥验证后，才可以对该扇区的块内数据进行读或写。若要对Mifarel卡进行增值或减值操作，则需要把该块的数据初始化转换为数值块数据格式，随后就可直接进行增值或减值操作。
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