STM32的RFID手持终端硬件设计

摘要：为满足对移动手持终端高性能、低功耗、低成本的需求，设计了一种基于STM32的RFID手持终端。介绍了以STM32F103VET6为核心，CL RC632作为读卡芯片的RFID手持终端设计方案。设计了直接耦合天线、人机接口、数据存储以及数据通信等电路。实验证明，该手持终端可以读写符合ISO／IEC 14443和ISO／IEC 15693标准的射频标签，读卡距离满足使用需求。
关键词：RFID；手持终端；STM32；CLRC632；TFTLCD

引言
射频识别(Radlo Frequency Identification，RFID)技术是近年来兴起的一种自动识别技术。该技术可利用射频信号识别对象，利用电磁耦合原理交换信息。与传统的识别技术相比，RFID技术具有读卡器和射频标签无接触的特点。由于RFID技术所具有的优点，它目前被广泛应用于身份识别、电子商务、工业自动化以及交通运输等领域。但是，现有的RFID读卡器在大规模的移动应用中仍存在着一些不足，例如处理速度较慢、人机交互不够友好、成本较高、不能方便与上位机进行通信等。本文设计的RFID手持终端采用STM32F103VET6嵌入式处理器作为主控芯片，CLRC632作为射频读卡芯片，可以读写工作在13．56 MHz的多种射频标签，并且可以存储大量标签数据，与上位机进行有线或无线方式的通信。

1 RFID手持终端的整体结构
RFID手持终端系统由微控制器、射频读卡、数据存储、TFTLCD显示、键盘输入、通信模块等部分组成，RFID手持终端的结构框图如图1所示。由丁RFID手持终端属于移动没备，对功耗有较严格的要求。另外，手持终端系统需要微控制器与外部模块通过多种总线进行实时通信，因此采用了ST公司的STM32系列的微控制器作为主控端，该系列芯片基于ARM Cortcx-M3内核，具有丰富的外部接口、功能强大。同时，该系列芯片功耗极低，其功耗相当于0．5 mA／MHz。CLRC632是NXP公司生产的应用于1 3．56 MHz的非接触式射频读卡芯片，该芯片通过SPI总线与微控制器连接。数据存储模块使用了Atmel公司生产的EEPROM芯片AT24C64存储手持终端工作状态，使用大容量SD卡存储读取的标签数据以及用于显示的GBK字库、图标等数据。本手持终端采用了2．8寸的TFTLCD屏作为显示输出，支持触摸屏和键盘两种输入方式。与上位机的通信可以采用USB总线进行有线通信，也可以通过无线通信模块进行无线通信。