一种基于2.4G无线射频传输技术的远距离考勤读卡器设计

2.4 RC522与主控芯片的通信接口的设计

本文所设计的读卡器中，RC522与MCU之间采用SPI方式进行通信，SPI采用主从模式工作最高传输速率达到10 Mbps。只需要四条信号线及RST复位端口，因为STC89C52RC内部不具有SPI寄存器，所以需要使用MCU进行模拟SPI时序，实现RC522寄存器数值的读写。四条信号线分别为(时钟线SCK，输入数据线MOSI，输出数据线及芯片选通线CSN)，在对芯片进行读写的时候需要先通过拉低CSN选通芯片选通芯片，在SCK低电平期间可以通过王MOSI引脚上写值，一旦将SCK拉高后即将MOSI口数据写入RC522，亦可以从从MISO管脚读出数据。由于SPI属于串口通信所以每读写一个寄存器的值(一个字节)需要8个回合的MOSI管脚或MISO管脚的读写。

3 移动式RFID读卡器系统软件设计

移动远距离读卡器程序流程如图5所示。软件总体上分为两部分，1)实现对RC522芯片进行初始化设置，读卡等功能。2)实现nRf24L01+发送数据等功能。对RC522处理的主要函数主要包括InitRC522(void)其功能是对RC522相应寄存器进行配置初始化、pcdRequest(unsigned charreq_ code，unsigned char*pTagType)寻找天线范围内的卡片、可能存在多张卡片处于读卡的范围之内，所还需要有防碰撞处理函数pcdAnticoll(unsingned char*psnr)其原理是利用了RC522内部固化的防碰撞协议，通过这个函数可以获得众多IC卡唯一一个UID，进而可以使用选择函数选择该卡，便于进一步的卡片的读写操作。以得到多个IC卡中确定的一个卡的ID号。

对于2.4 GHz发送数据模块处理的函数除了必要初始化设置外最主要的是发送函数nRF24L01_TxPacker(unsigned char*tx_buf)。该函数可以把之前读到的员工ID卡发送至用于接收数据的2.4 GHz模块。这部分功能也是整个远距离读卡器的核心部分。

4 结论

文中对基于2.4 G技术的RFID读卡器的硬件设计和软件设计做了详细的论述介绍并和其他类似设计进行了多方面比较。实验测试，其传输距离可以达到目标要求并且性能稳定，并在学校考勤系统中得到了实际应用。由于2.4 G无线射频技术是无线通讯省去了布线的麻烦，传输速度快，性能稳定，因此相信其将具有越来广泛的应用前景。