摘要：文章以门禁操控为例，介绍一款根据RFID使用的通用型操控器的规划原理，并给出了使用Proteus软件进行仿真调试的办法。该操控器由RFID卡、天线、读卡模块、单片机、LCD1602显现器等组成，选用AT89SXX系列单片机作为操控芯片，选用EEPROM保存卡号，不怕掉电。选用125kHz射频读卡模块，读卡模块作业方法为自动方法，当RFID卡接近读卡模块时，卡号接连以串行方法输出，经串口送入单片机或PC机进行处理。可用于公共场所的门禁办理，具有成本低、功用牢靠、通用性好、用处广泛等长处，在此电路基础上进行简略使用功用扩展，便能满意各种场合用户的需求。
关键词：RFID；单片机；通用型；操控器
0 导言
RFID卡使用体系由RFID卡、读卡器、操控器等组成，读卡器将载波信号经天线向外发射，当RFID卡进入读卡器的作业区域后，卡中的电感线圈和电容组成的谐振回路接纳读卡器发射的载波信号，卡中芯片的射频接口模块由此信号产生出电源电压、复位信号及体系时钟，使芯片“激活”，芯片读取存储器中的数据，经过调相编码后调制在载波上，经卡内天线回送给读卡器，读卡器对接纳到的信号进行解调、解码后送至操控器或核算机，对卡号的合法性进行辨别，并做出相应的处理和操控。
1 体系规划
操控器由RFID卡、天线、读卡模块、单片机、只读贮存器、液晶显现器等组成，体系结构框图如图1所示。操控器选用高性价比的AT89S 51单片机作为操控芯片，显现器材选用LCD1602液晶显现器显现相关操作信息，选用AT24WC02作为只读贮存器，存储容量为2kbit，经过I2C总线接口进行操作，具有写保护功用，用于贮存RFID卡号，掉电不消失。
读卡模块选用125kHz射频读卡模块(型号为M106BXN)，其电源为5V±10％，读卡电流为29mA，读写间隔为6～16cm，适用于PC机或8位UART的单片机，波特率9600、19200可选，射频读卡模块可作业于自动方法和被迫方法，在自动方法下，当RFID卡接近模块时，卡号接连从串口输出；在被迫方法下，当有RFID卡接近模块，一起模块的CLK端为下降沿时，串谈锋输出卡号。本规划选用11．05926MHz晶体，波特率为19200的读卡模块，作业方法为自动方法，读卡模块引脚功用如表1所示。
串口通讯选用的帧数据格式为1个开端位，8个数据位，无奇偶校验位，1个中止位。读卡模块输出数据共有5个字节数据，高位在前，低位在后，其间前面4个字节为卡号，最终1个字节为效验码。例如：卡号为01FAB401，则读卡模块输出为0X01 0XFA0XB4 0X01 0X41，其间效验码0X41由前面4个字节卡号进行异或核算得到，即0X01＾0XFA＾0XB4＾0X01=0X41。
2 单片机资源分配
单片机引脚功用分配如表2所示。
3 电路作业原理
操控器仿真电路原理图，如图2所示，作业原理如下：
当按下K按键(用于记载卡号)并开机，进入记载状况，这时将RFID卡接近读卡器，卡号被读出并送入单片机，单片机将卡号写入EEPROM，关机再开机，进入正常作业状况。
在正常作业状况下，当有RFID卡接近读卡模块时，RFID卡从读卡模块的天线取得能量并开端作业，卡号以串行方法发送给单片机，单片机接纳到卡号后，将其与预先写入EEPROM的卡号进行比较，假如两个卡号相同，视为卡号有用，则输出开锁信号，显现器显现“come in please!”；假如两个卡号不相同，视为卡号无效，显现器显现“error!”。
4 程序流程图
5 调试与仿真
5．1 LCD1602仿真电路
LCD1602仿真电路原理图如图4所示。编写一段LCD测验程序在1602的第1行显现一个字符串“Hello!”用于测验LCD显现是否正常，运转仿真后，液晶显现器显现“Hello!”，阐明测验成功。
5．2 EEPROM读写仿真电路
EEPROM读写仿真电路原理图如图5所示。编写一个EEPROM测验程序，用于测验EEPROM读写功用是否正常，运转仿真后，液晶显现器第1行显现“Hello!”，第2行显现“EEPROM test pass”阐明测验成功。
5．3 串口通讯仿真程序
编写一个串口通讯仿真程序，用于测验串口通讯是否正常。串口通讯参数设置，如图6所示。运转串口通讯仿真程序后，从PC机键盘输入“1 2 3 4 5 67 8 9 a b c d”，在仿真终端窗口显现相应的字符，如图7所示，标明串口通讯成功。
6 定论
本操控器软件、硬件均经过调试并取得成功，到达规划要求，适用单卡单用户的使用场合，比方可用于宾馆客房、住宅小区单元出入口门禁操控，也能够用作考勤、电子车票、产品电子标签，还能够用于超市、游泳馆、健身中心、体育馆等公共场所作为门锁操控，本操控器具有成本低、功用牢靠、通用性好、用处广泛等长处，在此电路基础上进行简略的使用功用扩展，便能满意各种场合用户的需求，比方只需恰当挑选EEPROM的容量，简略修正程序，就能够将单卡单用户扩大为多卡多用户，用户量取决于EEPROM的存储容量。
