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STM32的RFID手持终端硬件设计陈博;刘开华【期刊名称】《单片机与嵌入式系统应用》【年(卷),期】2012(012)004【摘要】To meet mobile handheld terminal requirement of high performance, low power and low cost, RFID handheld terminal based on STM32 is designed. The paper introduces STM32F103VET6 as the core, CLRC632 as the reader IC＇s RFID handheld terminal design. It designs direct coupled antenna, human computer interface, data storage and data communication circuits. Experiment shows that the handheld terminal can read and write RFID tags complied with ISO/IEC 14443 and ISO/IEC 15693 standards. IC read distance meets the demand.%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，CLRC632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／IEC14443和ISO／IEC15693标准的射频标签，读卡距离满足使用需求。
【总页数】4页(P45-48)【作者】陈博;刘开华【作者单位】天津大学电子信息工程学院,天津300072;天津大学电子信息工程学院,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TN911.23【相关文献】1.基于STM32的RFID手持式阅读器的研究与设计 [J], 程小辉;康燕萍2.基于STM32和GPRS的电梯安全检测手持终端的实现 [J], 胡悦3.集成RFID模块的数据采集终端硬件设计 [J], 曾磊;李扬4.社区养老手持终端的硬件设计与实现 [J], 刘剑;王荃5.安全低功耗手持RFID识读器硬件设计与分析 [J], 颜源;曾一因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
说明书摘要本发明涉及一种新的智能RFID阅读器的设计，该阅读器的设计主要功能在于对射频标签的信息采集和上位机通信。
该阅读器设计采用无线通讯方式，因此该智能RFID阅读器的硬件组成包括：控制器模块，射频读写模块、键盘输入模块、LCD显示模块、报警提示模块、存储器扩展模块和无线通讯5模块。
本设计方案主芯片采用意法半导体(ST)公司的STM32系列微处理器。
STM32系列32位闪存微控制器使用来自ARM公司具有突破性的Cortex-M3内核，该内核是专门设计与满足集高性能、低功耗、实时应用、具有竞争性价格于一体的嵌入式领域的要求。
基于Cortex-M3微处理器，能对一定区域内频率为915MHz的超高频标签进行读写，携带方便，采用触摸屏作为人机10界面，操作方便。
Cortex-M3是一种基于ARMv7-M架构的最新ARM嵌入式内核，它采用哈佛结构，使用分离的指令和数据总线，哈佛结构在物理上更为复杂，但是处理速度明显加快，可以有效地解决RFID的碰撞问题，方便的读写RFID标签。
15发明人：摘要附图权利要求书1、一种智能RFID阅读器的设计，其功能主要包括：（1）采用无线射频技术解决图信息的识别、存储和保密等问题。
无线射频技术是非接触式技术，读取方便快捷、识别速度快、穿透性强、数据容量大、使用寿命长、标签数据可动态改变、安全性好、动态实时通信、形状多5样化。
（2）采用先进的Cortex-M3微处理器完成智能RFID阅读器显示、键盘输入、音频报警等功能模块的设计。
（3）设计无线通讯模块，实现智能RFID阅读器和上位机的通信。
（4）在智能RFID阅读器射频模块的硬件部分的小功率的射频读写电路的10设计中，通过增加功率放大电路来增大智能RFID阅读器与标签的识别距离和与上位机的通讯距离。
2、根据权利要求1所述的智能RFID阅读器的设计，其特征在于采用模块化设计、主芯片采用意法半导体(ST)公司的STM32系列微处理器，来解决解决现有阅读器存在的处理速度慢、没有模块化设计的不足，其特征在于设计的15具体步骤为：（a）使用先进的无线射频技术，使用寿命长，读取距离大，标签上数据可以加密，存储数据容量更大，可以自由更改存储信息。
基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现而RFID读卡器是将RFID技术应用到实际生活中的重要设备之一，它通过读取RFID标签上存储的信息，实现对目标对象的识别和追踪。
本文将介绍一种基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现，通过STM32单片机与RFID模块的结合，实现了RFID读卡器的基本功能，并具备了一定的扩展性和灵活性，为实际应用提供了可靠的技术支持。
一、设计方案1.硬件设计该RFID读卡器的硬件设计基于STM32F103单片机和RC522 RFID模块。
STM32F103是一款性能强大的ARM Cortex-M3内核单片机，具有丰富的外设资源和强大的处理能力；而RC522 RFID模块是一款广泛应用的13.56MHz射频识别模块，具有稳定的性能和广泛的兼容性。
硬件设计主要包括STM32F103单片机、RC522 RFID模块、天线、外部存储器和显示屏。
STM32F103单片机作为主控芯片，负责控制整个系统的工作流程；RC522 RFID模块用于实现RFID标签的读写功能；天线用于接收RFID标签发送的射频信号；外部存储器用于存储读取的RFID标签信息；显示屏用于显示读取到的RFID标签信息。
软件设计主要包括系统初始化、RFID读取、数据处理和信息显示等功能。
系统初始化阶段，主要包括对STM32F103单片机和RC522 RFID模块进行初始化设置，建立通信连接，为后续的RFID读取做准备。
RFID读取阶段，主要包括对天线发射接收信号，对RFID标签进行识别和读取，将读取的数据传输到STM32F103单片机进行处理。
数据处理阶段，主要包括对读取到的数据进行解析和存储，为后续的数据处理和应用提供支持。
信息显示阶段，主要包括将处理后的数据显示在外部的显示屏上，方便用户查看和管理。
二、实现过程在硬件设计方面，首先进行了系统的整体布局设计，确定了各个模块的连接方式和布局位置，保证整个系统能够正常工作和稳定运行。
基于单片机的RFID读写器设计摘要射频识别（Radiofrequency identification ，RFID）,又称电子标签（E-Tag），是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。
随着技术的进步，RFID应用领域日益扩大，现已涉与到人们日常生活的各个方面，并将成为未来信息社会建设的一项基础技术。
因此，研究、设计和开发RFID系统具有十分重要的理论意义和实际意义。
论文系统地论述了射频识别系统和读卡器的理论分析，研究了射频识别系统中的许多关键技术，并提出了射频识别读卡器的设计方案。
本文首先分析了射频识别技术的基本原理、研究方向和应用情况。
在充分研究了射频卡的基本原理、技术特点、国际相关标准后，进而提出了基于STC11F32单片机的射频读卡器系统设计的方法。
设计采用MFRC522射频读写模块在STC11F32单片机的控制下实现对Mifare卡的读写访问操作。
硬件部分设计主要包括单片机控制电路设计，射频模块设计，天线电路设计，串行通信电路设计，声音提示与显示电路设计等，其中详细讨论了读卡器的软件设计方法。
软件设计包括单片机处理程序，射频基站芯片RC522的基本操作、Mifare卡操作程序设计、声音提示与显示部分程序等。
论文中系统地讨论了软件实现读卡器与Mifare卡之间通信所要求的请求应答、防冲撞、选卡片、认证、读写等功能模块的实现原理。
关键词：射频识别，读卡器，IC卡，STC11F32，MFRC522AbstractRadio frequency identification (radio frequency identification, RFID), also known as electronic tags (e-Tag), is an RF signal automatic target recognition and access to relevant information technology. With the advances in technology, RFID applications widening, has been involved in all aspects of people's daily lives, and will become a basic technology of the future information society. Therefore, research, design and development of RFID systems has important theoretical and practical significance.Discusses the theoretical analysis of radio frequency identification system and card reader to the paper system, many of the key technology of radio frequency identification system, and the design of radio frequency identification reader.This paper firstly analyzes the basic principle of radio frequency identification technology, the research direction and application. In the full study of RF Card basic principle, technical characteristics, relevant international standards, and then put forward based on STC11F32 single chip RF card reader system design method. The design adopts MFRC522radio frequency read write module in STC11F32under the control of a single-chip microcomputer to realize Mifare card read and write access operations.The hardware part of the design including the MCU control circuit design, design of the RF module, Antenna circuit design, circuit design of the serial communication, voice prompts and display circuit design, including detailed discussion of the reader software design methods. Software design, including the microcontroller handler, the basic operation of the RF base station chip RC522, Mifare card operating procedures, voice prompts and display part of the program. The paper discussed the request response communication between the software implementation of the reader with Mifare card required, anti-collision, election card, certification, read and write function module principle.Key words:RFID, reader, IC card, STC11F32, MFRC522目录1 绪论 (5)1.1课题研究的背景与意义1.2 RFID读卡器国外现状与前景2 射频识别系统技术与相关理论 (7)2.1射频识别系统原理2.2射频识别系统组成2.3射频识别系统的分类2.4 非接触式IC卡 -- S502.5读卡器的工作原理3 非接触式IC卡国际标准 (10)3.1 TYPEA的初始化和防冲突4 读卡器系统硬件设计 (14)4.1 MCU控制部分4.2射频部分4.3天线设计4.4声音提示与显示部分5 读卡器系统软件驱动程序设计 (16)5.1 RC522命令集的实现5.2 Mifare卡操作程序设计5.3 软硬件的联合测试运行总结 (24)致 (25)参考文献 (26)附录 (27)第一章绪论1.1课题研究的背景与意义射频识别技术是二十世纪九十年代兴起的一种天线的、非接触方式的自动识别技术，是近几年发展起来的前沿科技项目。
基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现1. 引言1.1 背景介绍本文将针对基于STM32单片机的RFID读卡器机构展开研究与设计，通过对RFID技术和STM32单片机的介绍，结合实际应用需求，设计出一款功能强大、稳定可靠的RFID读卡器。
在系统测试和性能评估的基础上，分析技术难点并提出解决方案，为该设备的进一步发展提供参考。
通过对设计成果和应用前景的总结与展望，以及对存在不足和改进建议的思考，为基于STM32单片机的RFID读卡器的发展和应用做出贡献。
1.2 研究意义本研究旨在设计和实现基于STM32单片机的RFID读卡器机构，为RFID技术在物联网领域的应用提供技术支持。
通过深入研究RFID 技术和STM32单片机的原理及应用，探索RFID读卡器的设计与实现方案，进一步提高RFID系统的稳定性和性能，推动RFID技术在实际应用中的发展和推广。
本研究将为RFID技术的普及和应用提供新思路和方法，有助于推动物联网技术的发展，为社会经济发展做出贡献。
本研究还将为相关领域的研究者和工程师提供参考和借鉴，促进RFID技术在各行业的应用和推广。
1.3 研究目的研究目的旨在通过对基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现进行深入研究，探索其在物联网领域的应用前景，为智能化物联网设备的发展提供技术支持和指导。
具体包括以下几点目的：通过对RFID技术和STM32单片机的介绍和应用，深入了解其原理和特点，为设计和实现RFID读卡器提供理论支持；通过设计RFID读卡器的硬件结构和软件程序，验证其可靠性和稳定性，为物联网设备的相关研究和开发提供参考；通过系统测试和性能评估，对设计方案的优化和改进提供依据，提高RFID读卡器在实际应用中的性能和效率。
通过以上研究目的的实现，不仅可以加深对RFID技术和STM32单片机的理解，还可以为智能化物联网设备的发展和推广做出贡献。
2. 正文2.1 RFID技术概述RFID技术（Radio Frequency Identification）是一种无线通信技术，用于自动识别目标并获取相关数据。
基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现【摘要】本文主要介绍了基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现。
在文章阐述了研究背景、研究目的和研究意义。
在详细介绍了RFID技术的基本原理和应用、STM32单片机的特点与应用、RFID读卡器的结构设计方案、RFID读卡器系统的具体实现步骤以及系统性能评估。
在对设计与实现效果进行了分析，指出存在的问题并展望未来的发展方向，最后对全文进行总结。
通过本文的研究和实践，可以为基于STM32单片机的RFID技术应用提供一定的参考和借鉴。
【关键词】RFID技术、STM32单片机、RFID读卡器、机构设计、系统实现、性能评估、效果分析、存在问题、展望、总结。
1. 引言1.1 研究背景在当前智能化、信息化的潮流下，RFID技术在各个领域的应用逐渐增多，而如何设计一款高性能、低成本的RFID读卡器成为了研究的热点。
本研究就基于STM32单片机和RFID技术，设计并实现了一款具有良好性能和稳定性的RFID读卡器，旨在为相关领域的信息识别和管理提供更加便捷高效的解决方案。
通过本文对RFID技术和STM32单片机的介绍和分析，可以更好地了解RFID读卡器的设计原理和实现方法，为后续的研究提供参考和借鉴。
本文所设计的RFID读卡器具有较高的实用价值和市场前景，有利于推动智能化技术在实际应用中的发展和推广。
1.2 研究目的本文旨在设计并实现基于STM32单片机的RFID读卡器机构，通过对RFID技术和STM32单片机的介绍，结合系统性能评估，探讨读卡器的结构设计和系统实现。
具体目的包括：1. 深入了解RFID技术的原理和应用领域，探讨其在实际生活中的应用潜力；2. 研究STM32单片机的特点和应用范围，分析其在RFID读卡器中的作用和效果；3. 设计一套完善的RFID读卡器结构，实现对RFID标签的可靠读取和识别功能；4. 搭建完整的RFID读卡器系统，通过实验和测试评估系统性能和稳定性。
基于STM32单片机的RFID读卡器机构的设计与实现【摘要】本文基于STM32单片机，设计并实现了一款RFID读卡器机构。
在分别介绍了研究背景、研究意义和研究目的。
在详细描述了硬件设计、软件设计、系统测试、性能评估和应用场景。
通过实验验证，该RFID读卡器具有较高的稳定性和精准度。
在结论部分总结了设计优点，如快速响应速度和高度集成度；同时指出存在问题，例如系统安全性仍需进一步提升。
最后展望未来，希望能够不断改进RFID读卡器的性能和功能，以满足不同领域的需求。
通过本文的研究，可以为RFID技术在实际生活中的应用提供参考和借鉴。
【关键词】STM32单片机、RFID读卡器、硬件设计、软件设计、系统测试、性能评估、应用场景、设计优点、存在问题、展望未来、研究背景、研究意义、研究目的1. 引言1.1 研究背景：本文旨在通过对RFID读卡器机构的设计与实现，探索基于STM32单片机的RFID应用方案，旨在提高RFID读取速度和准确度，拓展RFID技术在更多领域的应用和推广。
希望通过本研究的开展，为RFID技术的进一步发展和应用提供有益的参考和借鉴。
1.2 研究意义现在请你输出中关于的内容。
1.3 研究目的本文旨在设计并实现一种基于STM32单片机的RFID读卡器机构，旨在提高RFID技术在实际应用中的便捷性和效率。
具体目的包括：通过对RFID读卡器硬件设计的优化，提高读卡器的稳定性和读取速度；通过软件设计的创新，实现对读卡器的智能化控制和数据处理；通过系统测试和性能评估，验证设计方案的可行性和性能指标；探讨该RFID读卡器在不同应用场景下的实际应用和推广价值。
通过本研究的实施，旨在为RFID技术的推广和应用提供一种新的解决方案，为相关领域的技术发展和应用需求提供参考和借鉴。
2. 正文2.1 硬件设计硬件设计是整个RFID读卡器机构设计中的重要部分，它包括RFID 模块的选型和连接、单片机的选型和连接、外围电路的设计等方面。
STM32（三⼗⼋）RFID介绍-使⽤SPI对RFID标签进⾏读写⼀、概述射频识别（RFID）是 Radio Frequency Identification 的缩写。
其原理为阅读器与标签之间进⾏⾮接触式的数据通信，达到识别⽬标的⽬的。
RFID 的应⽤⾮常⼴泛，典型应⽤有动物晶⽚、汽车晶⽚防盗器、门禁管制、停车场管制、⽣产线⾃动化、物料管理.特点：⾃动识别技术的⼀种。
通过⽆线射频⽅式进⾏⾮接触双向数据通信利⽤⽆线射频⽅式对记录媒体（电⼦标签或射频卡）进⾏读写，从⽽达到识别⽬标和数据交换的⽬的。
典型的RFID系统主要包括两部分:射频卡/标签（Tag）和读写器( Reader) 。
其系统结构和基本⼯作原理如图1所⽰。
当前RFID技术研究主要集中在⼯作频率选择、天线设计、防冲突技术和安全与隐私保护等⽅⾯。
标签适⽤于对象⾝份识别，对象可以是⼈或物体。
标签的主要模块集成在⼀个芯⽚中，完成与读写器通信的功能;芯⽚上有内存⽤来存储ID或其他数据，其容量从⼏个⽐特到⼏千个⽐特;芯⽚外围连接天线或电池。
RFID标签依据发送射频信号的⽅式不同，分为主动式(Active）和被动式( Passive)两种，主动式标签特点：能主动向读写器发送射频信号，通常由内置电池供电，⼜称为有源标签，通信距离远，其价格相对较⾼，主要应⽤于贵重物品远距离检测等应⽤领域。
被动式标签特点：被动式标签不带电池，⼜称为⽆源标签，从读写器的询问信号中获取能量⼯作，具有价格便宜的优势。
⼯作距离短、存储容量有限，主要⽤于近距离识别系统。
读写器主要由⼀个RF模块和控制单元组成，通常有内置天线，通过射频信号与标签通信。
读写器可以通过有线连接或⽆线连接与计算机系统相连，把接收到的标签信息送到主机进⾏相应处理。
⼆、RFID模块介绍1、 芯⽚特点：⾼度集成的⾮接触式（13.56MHz）读写卡芯⽚，此发送模块利⽤调制和调节的原理，并将它们完全集成到各种⾮接触式通信⽅法和协议中。
