1.导言
RFID 是Radio Frequency Identification的缩写，即射频
辨认。它是一种运用射频技能完结非触摸双向通讯的自动辨认技能，在物流办理、轿车防I、门禁办理、交通办理等范畴有广泛的运用远景。跟着射频卡运用的频频，卡片的办理成为一个重要的问题。本文规划了一种便携式的RFID 卡记载仪，能够便利、便利的将很多的卡片信息记载在SD 存储卡里边，然后再经过计算机读取，录入数据库。在交通讯息收集、设备巡检上、门禁办理等范畴有运用价值。
2.渠道硬件规划
2.1 计划挑选
RFID技能的国际规范有ISO 14443、ISO 15693、ISO 18000 以及EPC 规范体系。其间现在运用最广泛的是ISO 14443，它运用13. 56MHz 频段进行读卡操作。MFRC531是对应的读写器芯片。它是一块数模混合芯片，把13.56MHz通讯的基带处理器和频带处理器集成在一块IC里边，全面支撑ISO14443A/B规范。体系选用的ARM7 处理器是AT91SAM7S64，它集成SPI、IIC、USB、UART 等多种数字接口，功用十分强壮。比较51 单片机体系，不需求别的扩大这些数字接口，大大提高了体系的稳定性。信息存储介质选用SD 存储卡，体积小，可插拔，数据读取便利，现在的运用也越来越广泛。
2.2硬件完结
硬件的整体结构，主要由处理器、读卡芯片、SD 存储卡、用户界面、匹配电路、天线电路、射频卡组成。读卡芯片为MFRC531，和匹配电路、天线电路总共构成读卡功用硬件，用于完结和射频卡片的非触摸通讯，终究读取卡片的信息;SD 存储卡完结卡片信息的存储，处理器为AT91SAM7S64 处理器，完结读卡操控和信息存储操作。
芯片间数据传输选用SPI串行总线。SPI 串行总线是一种4 线的串行通讯总线，与传统的并行总线比较，大大节省了电路端口资源。MFRC531 读写芯片和SD 卡都支撑以SPI 方法和处理器进行通讯。在SPI总线中，设备分为主设备和从设备。它总共有4 条线，其间一条是时钟同步线(SCK)，一条是片选线(NSS)，一条是主设备到从设备串行数据线(MOSI)，一条是从设备到主设备串行数据线(MISO)。别的除了这4 根信号线外还应该接一根SPI中止信号线到处理器，完结读写进程的中止。除了MFRC531 外，外部存储器(SD 卡)也是经过SPI总线与处理器衔接的。
天线规划能够分为两种。一种是直接匹配天线，要求天线和读写器很近，这种规划主要是运用于小范围空间内或许便携式设备。别的一种是50Ω匹配天线，要求天线和读写器有必定间隔，如天线在室外而读写器在室内的一些运用。关于这种要求能够用同轴电缆衔接天线和读写器。在本体系中选用直接匹配天线规划。
天线规划图
天线电路前需求一个EMC电路进行滤波。TX1 和TX2 和天线之间有一个简略的LC 低通滤波电路。RX 为射频芯片的天线接纳管脚，管脚VMID 供给接纳信号的参阅电压。已知载波频率为13.56MHz，为了最佳传输载波，电路的固有频率应该尽量挨近载波频率，即固有频率
信号经过EMC电路后，进入天线线圈。天线线圈的作用是完结射频信号的发射和接纳。这个天线线圈在功用上类似于变压器的主线圈。它制作一个部分空间的磁场。
线圈的面积和线圈匝数相关，一般规划半径7cm 左右的线圈选用2 圈就够了。天线线圈对读写器电路最大的影响便是它的阻抗，由于天线的阻抗有必要要和读写器电路匹配。天线的阻抗能够丈量，也能够经过经历公式推导出来：
在天线线圈阻抗推导公式中，l 是线圈的周长，D 是线圈的直径，α是形状参数，圆形为1.07，正方形为1.54。这个公式只在13.56MHz频率下有用。
3.渠道软件规划
渠道软件规划包含两个部分：读卡程序规划和SD卡记载程序规划。
3.1 读卡程序程序
读写射频卡的进程是一个比较复杂的程序履行进程，要履行一系列的操作指令，包含装载暗码,询卡,抗抵触,选卡,验证暗码,读卡,挂起卡等。这一系列的操作有必要按固定的次序进行。读卡程序流程图如下：
图 3 读卡程序流程图
包含以下过程：首要，初始化体系;然后，用户需求给出读卡指令，体系只要接受到读卡指令，才开端履行询卡操作。假如射频卡不在有用范围内，回来;假如射频卡在有用范围内而且有呼应，那么履行抗抵触操作和选卡操作，即在一切有用的射频卡中选中一个进行读卡操作。假如要对射频卡的加密存储空间进行读取，还需求进行验证，输入密匙后才干读取信息。读卡完毕后，要履行挂起卡操作完毕会话。
3.2 SD卡记载程序
图4 SD卡记载程序流程图
SD 存储卡接纳从射频卡读取的数据，并以文件方式记载下来。经过SD 卡记载程序流程图，叙说经过FAT16/32 文件方式将数据记载在Secure Digital 存储卡里的过程。首要检测SD 卡，假如SD卡存在，读取引导区信息，依据引导区的BPB 表寻觅FAT 表;读取FAT表，经过FAT表上的信息寻觅SD 卡上空白的数据区;更新FAT 表，将缓存中记载的数据写入空白数据区;最终读取根目录区数据，判别记载数据的文件是否现已树立;假如没有发现现已树立的文件，则新建一个的记载文件;假如记载文件现已存在，则更新文件的信息，如文件巨细、记载时刻等。
4.完毕语
本文完结了一种便携式射频卡记载仪规划与完结。它选用ARM7处理器渠道，能够对ISO14443兼容的射频卡进行读写、数据记载等操作，而且能以文件方式记载在可插拔的SD存储卡中，是一种比较抱负的射频卡便携式记载计划。在天线平面和射频卡的天线平面平行的条件下丈量，最长读卡间隔为7厘米。经过本规划能够简化了射频卡信息收集流程，加速收集速度和功率，完结脱离计算机的射频卡信息收集，在交通讯息收集、工业操控、人员办理等范畴有运用价值。
本文作者立异点：(1 )针对射频卡信息收集和办理，提出一种新的便携式记载仪的规划，它能够兼容多种射频卡，在没有固定读卡器的时分也能便利的进行射频卡信息收集，然后再进行数据后处理。(2)该规划选用SD存储卡进行记载，记载满后能够随时替换，支撑即插即用，提取数据简略便利(3)内建文件体系，数据以文件方式记载，能够便利的提取文件和后续数据处理，合适多种场合运用。
