北京工业大学毕业设计（论文）

2.4 RFID数据采集模块设计

2.4.1 MFRC522介绍

MFRC522是恩智浦（NXP）公司生产的一款高度集成的非接触式读写器芯片。此模块利用调制和解调的原理，并将它们完全集成到各种非接触式通信方法和协议中。

其特性：

（1） 高度集成的模拟电路，解调和译码响应。

（2） 缓冲的输出驱动器与天线的连接使用最少的外围元件。

（3） 支持ISO 14443A/MIFARE 。 （4） 读写器模式中与ISO 14443A/MIFARE的通信距离高达50mm，取决于天线的长

度和调谐。

（5） 读写器模式下支持MIFARE Classic加密。

（6） 支持 ISO 14443 212kbit/s 和424kbit/s 的更高传输速率的通信。 （7） 传输频率是13.56MHz。 （8） 支持的主机接口

-10Mbit/s的SPI接口

-I2C接口，快速模式的速率为400kbit/s -串行UART,传输速率高达1228.8kbit/s，取决于RS232接口，电压电平取决于提供的管脚电压

（9） 64字节的发送和接受FIFO缓冲区。 （10） 灵活的中断模式。

（11） 低功耗的硬件复位功能。 （12） 软件掉电模式。 （13） 可编程定时器。

（14） 内部振荡器，连接27.12MHz的晶体。 （15） 3.3V 的电源电压。 （16） CRC协议处理器。

（17） 自由编程的I/O管脚。 （18） 内部自测试。

该芯片的简化功能框图如图2.8所示。

12

北京工业大学毕业设计（论文）

图 2.8 MFRC522简化框图

2.4.2 数据采集的电路设计

数据采集部分是当用户刷卡时，将用户的信息通过RFID读写器采集到微控制器中。 本文选择的RFID读写器选用MFRC522模块，该模块与微控制器通信方式有三种，分别是SPI、I2C或串行USART模式。为了实现高速的信息采集，本文选择SPI方式与微控制器进行通信。该模块引出的接口由NSS、SCK、MOSI、MISO、RST、VCC和GND组成，应用时直接与微控制器连接即可。该模块电路如图2.9所示。

图 2.9 MFRC522读写模块电路图

13

北京工业大学毕业设计（论文）

2.5 辅助部分模块设计

2.5.1 存储器电路设计

该系统采用EEPROM存储器，芯片选用为AT24C128。AT24C128是一个128K位串行CMOS EEPROM,内部含有16384个字节。该器件通过I2C总线接口进行操作，供电电压为2.7V-5.5V。该存储器为存储采集到的数据所用，电路图如2.10所示。

图 2.10 存储器电路图

2.5.2 执行机构驱动电路设计

这里指的执行机构驱动电路就是驱动开关门锁的驱动电路。本电路是一个需要控制大电流器件的模拟电路，为了防止器件的通断影响单片机的正常工作，本电路采用了光耦作为隔离器件并使用MOS放大电流驱动大功率器件。驱动电路如图2.11所示。

图 2.11 执行机构驱动电路图

2.5.3 时钟显示电路设计

为了在开机上电后能够方便的设置时间，本文还设计了LCD时钟显示电路。该电路采用HT1621芯片作为LCD驱动芯片。该芯片的工作电压为2.4V-5.2V,是一款32×4、内存映像和多功能的LCD驱动芯片，适用于多种LCD场合。本文中使用HT1621驱动的是一款20

14

北京工业大学毕业设计（论文）

个引脚的段码式LCD液晶屏。时钟显示电路如图2.12所示。

图 2.12 时钟显示电路图

15