基于nRF905芯片的主动式RFID系统设计(2)

来源：RFID世界网　作者：秩名　责任编辑：admin　发表时间:2018-11-07 11:51　

核心提示：nRF905通过SPI接口进行配置，共有5个内部配置寄存器。其中，状态寄存器包含数据就绪(DR引脚)和地址匹配(AM引脚)信息，射频配置寄存器包含工作频率和输出功率等信息，发送地址寄存器包含发送目标地址和数据字节长度

nRF905通过SPI接口进行配置，共有5个内部配置寄存器。其中，状态寄存器包含数据就绪(DR引脚)和地址匹配(AM引脚)信息，射频配置寄存器包含工作频率和输出功率等信息，发送地址寄存器包含发送目标地址和数据字节长度信息，有效发送数据寄存器包含待发送的有效ShockBurst数据包信息，有效接收数据寄存器包含接收到的有效ShockBurst数据包信息。掉电模式下nRF905的工作电流仅为215μA且寄存器内容不变。

值得注意的是，只有在待机或掉电模式才能激活nRF905的SPI接口与MCU通信，这点在设计通信协议时应充分考虑到。

3.2　主动式RFID系统硬件设计

以往的射频识别系统硬件设计通常基于分立元件，设计工作量大、硬件集成度低、成本高、开发周期长。而现有的基于复杂可编程逻辑器件(CPLD) 或数字信号处理(DSP)芯片的设计通常需要完成复杂的通信模块软件设计，成本也相对较高。

而本文应用nRF905设计的主动式RFID系统，充分发挥了射频芯片高集成度、低功耗、工作频率稳定、无需曼彻斯特编解码及通信协议设计简洁等优点;大大降低了设计成本，缩短了开发周期，并且硬件更加易于调试可扩展性好。RFID系统的硬件设计框图如图2所示。

系统电路硬件主要分为射频接口和控制系统2大部分。本设计中射频接口即为nRF905射频模块(包含外围元件及PCB环形天线)，控制电路基于 51系列微控制器搭建。

微控制器通过SPI接口控制nRF905，其中微控制器(MCU)采用Atmel公司生产的低电压、高性能COMS8位单片机 AT89C2051，该微控制器兼容标准MCS51指令系统，内含128B的随机存取数据存储器RAM和2kB的可反复擦写FLASH只读程序存储器，可以将驱动及控制nRF905的程序写入该闪存，无需外接EPROM而简化了电路设计降低了系统功耗。

本设计采用为MAX6821作为监控电路对MCU进行上电复位，比传统阻容复位更加可靠，该芯片还集成了看门狗定时器，可有效避免程序跑飞。

图3给出了核心部分的电路原理图，给出了AT89C2051与nRF905的电路连接及外围元件和PCB环形天线。图中D1是MAX232电平转换芯片，U1是MaximIntegratedProducts公司生产的MAX6821，低电压、SOT23封装、微处理器监视器，带有手动复位及看门狗定时器，能监控从+118～+510V的系统电压，有9个工厂预设的门限可供使用。当电源电压下降到复位门限以下时，复位输出产生并保持至少 140ms。

4、通信协议设计

数据通信的双方必须遵守相互约定的通信协议才能实现安全、可靠、有效的数据通信。

本RFID系统中，通信协议设计是系统设计的一个至关重要的部分。阅读器与上位机采用RS232串口通信，工作在异步方式，传输速率9600b/s。

射频卡与阅读器的非接触数据交换构成一个无线数据通信系统，数据通过nRF905在阅读器和射频卡之间无线传输。(责任编辑：admin)

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