原標(biāo)題：基于SLRC610射頻芯片實(shí)現(xiàn)讀卡器模塊的應(yīng)用設(shè)計(jì)

基于SLRC610射頻芯片實(shí)現(xiàn)讀卡器模塊的應(yīng)用設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的項(xiàng)目，涉及硬件設(shè)計(jì)、軟件編程以及通信協(xié)議等多個(gè)方面。以下是對(duì)該設(shè)計(jì)方案的詳細(xì)闡述：

一、主控和射頻芯片簡(jiǎn)介

1. 主控芯片：

• 主控芯片采用基于ARM Cortex-M0+的LPC812系列MCU，這是NXP公司提供的低成本32位微控制器。

• 工作時(shí)CPU頻率最高可達(dá)30MHz，支持最高16KB的閃存和4KB的SRAM。

2. 射頻芯片：

• SLRC610是NXP公司新一代多協(xié)議無線近場(chǎng)芯片，用于13.56MHz的非接觸式通信。

• 高度集成的收發(fā)器芯片，支持并遵守ISO/IEC 15693、EPC UID和ISO/IEC 18000-3 mode 3/EPC Class-1 HF協(xié)議的卡片。

• 與主機(jī)的通信接口有SPI、UART、I2C總線（包括I2C和I2CL模式）三種，且安全性比上一代更高，支持安全訪問模塊（SAM）的連接。

二、模塊硬件設(shè)計(jì)

1. 模塊組成：

• 讀卡器模塊主要由通信升級(jí)接口、調(diào)試接口、提示信號(hào)、LPC812主控芯片、SLRC610射頻芯片以及模塊內(nèi)置天線等組成。

2. 主控芯片電路設(shè)計(jì)：

• LPC812繼承NXP以往單片機(jī)的在系統(tǒng)編程（ISP）升級(jí)功能。通信和升級(jí)接口合并為一個(gè)接口，要模塊正常工作則將ISPEN懸空（推薦接VCC）；要升級(jí)固件，則將ISPEN接GND，然后給LPC812上電，再通過工具軟件FlashMagic燒寫新固件。

• LPC812支持SWD調(diào)試、JTAG邊界掃描、微跟蹤緩沖區(qū)（MTB）三種調(diào)試方式。本設(shè)計(jì)中為了調(diào)試方便加了VCC和GND兩根線，可以在只插調(diào)試接口的情況下對(duì)模塊進(jìn)行調(diào)試。

3. 射頻芯片電路設(shè)計(jì)：

• SLRC610采用小型的HVQFN32封裝，特別要注意其第33引腳（VSS），即芯片朝PCB面正中間一個(gè)正方形的面，必須良好接地，否則會(huì)出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。

• SLRC610支持多種接口，本設(shè)計(jì)采用硬編碼的SPI接口，需在硬件電路上將IFSEL0接地、IFSEL1接VCC。

• 天線的匹配電路包含一個(gè)EMC低通濾波器、一個(gè)匹配電路、一個(gè)接收電路和天線本身。接收電路的元件值需根據(jù)板子實(shí)際情況調(diào)整。本設(shè)計(jì)采用元器件較少的單端模式，且天線線圈內(nèi)置在PCB中間層，以方便應(yīng)用并減小體積。

三、模塊軟件設(shè)計(jì)

1. 主程序：

• 主程序包含系統(tǒng)初始化、LED測(cè)試、串口測(cè)試、SLRC610測(cè)試等四部分。

2. 系統(tǒng)初始化：

• 系統(tǒng)初始化部分主要有系統(tǒng)內(nèi)核時(shí)鐘更新、GPIO初始化、systick配置功能。

3. LED測(cè)試：

• LED測(cè)試部分主要包含LED端口初始化、更新為滅狀態(tài)、更新為亮狀態(tài)、翻轉(zhuǎn)亮滅狀態(tài)功能測(cè)試。測(cè)試完成后LED已配置好，可隨意使用更新狀態(tài)函數(shù)。

4. 串口測(cè)試：

• 串口測(cè)試主要包括對(duì)串口功能引腳分配、串口初始化、發(fā)送字符串等功能測(cè)試。測(cè)試完成后可通過串口打印調(diào)試信息。

5. SLRC610測(cè)試：

• SLRC610測(cè)試部分包含設(shè)置接口連接、SLRC610復(fù)位、NXP lib初始化、等待SLRC610復(fù)位就緒進(jìn)入空閑狀態(tài)、檢測(cè)15693卡、LED燈提示等。

• 設(shè)置接口連接部分主要通過軟件設(shè)置IFSEL0和IFSEL1的電平來告訴SLRC610采用哪種接口。本設(shè)計(jì)中這兩個(gè)引腳已通過硬件方式設(shè)置，因此僅打印了當(dāng)前使用SPI接口的提示信息。

• SLRC610復(fù)位是通過將PDOwN引腳加載超過10μs的持續(xù)高電平來啟動(dòng)內(nèi)部復(fù)位程序的。復(fù)位包含復(fù)位電源和啟動(dòng)時(shí)間兩個(gè)階段。由于復(fù)位方式與老一代不同，升級(jí)射頻芯片時(shí)需格外注意。為確保復(fù)位成功，設(shè)計(jì)中添加了“等待SLRC610復(fù)位就緒進(jìn)入空閑狀態(tài)”的步驟。

1. 檢測(cè)15693協(xié)議：

• 檢測(cè)15693協(xié)議主要包含SLRC610軟復(fù)位、初始化15693協(xié)議層、應(yīng)用15693協(xié)議設(shè)置、獲取15693卡系統(tǒng)信息等步驟。

• SLRC610軟復(fù)位是將內(nèi)部E2PROM中保存的寄存器的默認(rèn)值重新加載到寄存器中。初始化15693協(xié)議層主要完成參數(shù)結(jié)構(gòu)體長(zhǎng)度檢查和私有變量初始化。應(yīng)用15693協(xié)議設(shè)置是根據(jù)參數(shù)中設(shè)置的卡的類來加載該協(xié)議下SLRC610的寄存器的默認(rèn)配置。四、應(yīng)用與發(fā)展

1. RFID讀卡模塊的重要性：

• RFID讀卡模塊是RFID系統(tǒng)的核心組成部分，其設(shè)計(jì)關(guān)乎識(shí)別效率與準(zhǔn)確性，是推動(dòng)智能化進(jìn)程的關(guān)鍵。

2. 未來發(fā)展方向：

• 隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，RFID技術(shù)將滲透到更多領(lǐng)域。讀卡器模塊設(shè)計(jì)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)動(dòng)態(tài)環(huán)境的適應(yīng)性、多目標(biāo)識(shí)別能力的支持、安全與隱私保護(hù)、低功耗與長(zhǎng)壽命、標(biāo)準(zhǔn)化與互操作性等方面的研究與創(chuàng)新。

綜上所述，基于SLRC610射頻芯片的讀卡器模塊應(yīng)用設(shè)計(jì)是一個(gè)涉及硬件、軟件以及通信協(xié)議等多個(gè)方面的綜合性項(xiàng)目。通過合理設(shè)計(jì)硬件電路和軟件程序，可以實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確的RFID識(shí)別功能，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展提供有力支持。