专利名称：智能停车场射频ic卡读写器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于无线射频识别技术领域，具体是指一种智能停车场射频IC卡读与器。
背景技术：
随着社会的进步和发展，车辆也在迅速增加，城市交通的瓶颈不仅体现在道路的拥挤上，也体现在传统停车场管理效率和安全性大大滞后于社会的需求，给人们的生活带来了极大的不便。停车场管理系统应本着安全性、可靠性、实用性、开放性、可扩充性、高效性等原则，但目前传统停车场基于手工管理和操作，工作效率低，账务管理漏洞百出，尤其
是安全性难以得到保证，车主与停车场主纠纷不断，严重影响了人们的正常生活秩序，与智能建筑和现代化交通发展严重脱节。
发明内容本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种采用无线射频识别技术的智能停车场射频IC卡读写器，通过其完成车辆信息的读取、计费、进出放行等管理任务，提高了停车场的工作效率和改善了人们的生活质量。为实现上述目的，本实用新型的技术方案是包括有微控制器，以及连接于微控制器上的时钟与电源管理模块、PC或USB设备、看门狗电路、键盘和IXD显示模块、射频处理模块和蜂鸣器管路模块，所述的射频处理模块上连接有天线，所述的射频处理模块通过天线完成对对射频卡的读写。进一步设置是所述的微控制器采用型号为MC9S08GB60的微处理器。进一步设置是所述的射频处理模块是采用FM1702N芯片为核心的FM1702N射频处
理模块。本实用新型的优点是用无线射频识别技术实现智能停车场管理的方便，高效，人性化，从而满足对停车场的信息管理和社区服务的需求。下面结合说明书附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步介绍。
图I本实用新型具体实施方式
原理框图；图2FM1702N硬件结构图；图3 部分模块连接电路图；图4本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
下面通过实施例对本实用新型进行具体的描述，只用于对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述实用新型的内容对本实用新型作出一些非本质的改进和调整。如图1-4所示的本实用新型的具体实施方式
，包括有微控制器，以及连接于微控制器上的时钟与电源管理模块、PC或USB设备、看门狗电路、键盘和IXD显示模块、射频处理模块和蜂鸣器管路模块，所述的射频处理模块上连接有天线，所述的射频处理模块通过天线完成对对射频卡的读写，所述的微控制器采用型号为MC9S08GB60的微处理器，所述的射频处理模块是采用FM1702N芯片为核心的FM1702N射频处理模块。如图I所示的本实用新型的原理框图系统以微控制器MC9S08GB60为核心，控制射频处理模块完成对射频卡的读写，负责通过通信接口与主机或应用系统进行数据通信以及对键盘、显示设备等整个系统的监控。非接触式读卡机专用 芯片FM1702N采用并行通信方式和MCU连接，在MCU控制下，读写器通过射频处理模块及天线与射频卡进行通信。系统采用低功耗的实时时钟/日历芯片记录采集数据的时间；PC或USB设备通过串行输入、串行输}H和中断处理与MCU相连接，它支持各种常用的USB全速设备，按照相应的USB协议与USB设备通信。看门狗电路是为了防止系统“死机”或程序因出现干扰而“跑飞”时产生复位或中断信号。读写器是射频IC卡与其它设备通信的媒介，读写器的天线与IC卡线圈产生共振，进行数据传递，完成读写模块与卡之间的通信。该设计中使用的FM1702N芯片支持13. 56MHz射频通信协议，是与射频IC卡实现无线通信的核心模块和关键接口芯片，通过设置相应寄存器可以对发送缓冲区中的数据进行调制产生发送信号，经过TXI、TX2引脚驱动的天线以电磁波的形式发出去，IC卡采用RF场的负载调制进行响应。天线获取IC卡的响应信号经过天线匹配电路回送到RX引脚，FM1702N芯片内部接收缓冲器对信号进行检测和解调并根据寄存器的设置进行处理，然后将数据发送到并行接口由MCU读取。如图2所示，本实用新型采用的FMl702N射频处理模块，其中FMl702N芯片是复旦微电子股份有限公司设计的基于IS014443标准的非接触式读卡机专用芯片，采用O. 6微米CMOS EEPROM工艺，支持13. 56 MHz频率下的TYPEA非接触通信协议，支持多种加密算法，兼容Philips的MF RC500读卡机芯片具有高度集成的模拟电路，使得设计只需少量的外围线路，操作距离可达10 cm;支持6种接口模式，包含512 B的EEPROM和64B的FIFO，数字电路具有TTL / CMOS两种电压工作模式和软件控制的省电工作模式；包含一个可编程计时器，一个中断处理器，一个串行输出输入口，启动配置可编程，数字、模拟和发射模块都有独立的电源供电；支持不同的微处理器接口，并且可以和PC的高速增强型接口(EPP)直接相连，能自动侦测微处理器接口类型。FM1702N硬件结构如图2所示。本实用新型采用的微处理器为MC9s08GB60，MC9s08GB60是Freeseale公司推出的一款8位MCU，它是一款资源丰富、功耗低、性价比较高的高性能微处理器。MC9S08GB60具有丰富的片上存储功能，有64KB(其中Flash占60 KB, RAM占4KB)的存储空间。在40MHz的工作频率下，其功率消耗不到ImW。而且该微控制器具有多种省电模式可供选择。除了具有丰富的片上存储功能和多种省电模式以外，MC9S08GB60微控制器还具有8通道的10位模数转换器(AlrD)，两个串行通信接口模块(SCI)，串行外设接口模块(SPI)，时钟源可选晶体振荡器、陶瓷谐振器、外部时钟或经精确NVM校准的内部时钟，具有高达IOOkbps的IIC总线(IIC)，一个3通道和一个5通道的16位定时器/脉宽调制器(TPM)模块，每个通道可以选择输入捕捉、输出比较和边缘对齐PWM等功能。每个定时模块的每个通道可配置为带缓冲的中心对齐的脉宽调制(CPWM)模式，具有8引脚的键盘中断模块(I (BI)。另外，还具有温度和电压补偿的芯片内可编程内部时钟发生器，能进一步减少系统成本，集成了片上调试器(BDM)，实现了片上仿真、模拟等功能。如图3所示的FM1702N与MC9S08GB60和天线的连接电路。FM1702N与MC9S08GB60的连接读写器的核心是MC9S08GB60对FMi702N芯片及其它外围设备的控制。主控MCU芯片MC9S08GB60与FM1702N的并行接口之间的连接采用独立的读、写信号线，地址和数据线复用。其连接框图如图3所示。MC9S08GB60的PTBO PTB7和FM1702N芯片的数据线D0-D7连接，作为数据/地址复用线传输数据或地址信息，PTCO连接FM1702N芯片的RSTPD，当输出一个高电平到低电平的跳变时会使FM1702N复位。PTCl接NCS控制片选信号，PTC2接NWR控制写信号线，PTC3接NRD，控制读信号线，PTC4接ALE地址锁存允许信号线。FM1702N的中断请求信号线IRQ接MC9S08GB60的IRQ，用于发出中断请求信息。FM1702N与天线的连接FM1702N的天线引TXI、TX2、RX和参考电压VMID通过射频匹配电路连接到天线，如图3所示。为了驱动天线，FM1702N通过ΤΠ和TX2引脚提供13. 56MHz的能量载波，根据寄存器的设定对发送数据进行调整得到发送的信号，射频卡由 RF场的负载调制进行响应，天线获取信号经过天线匹配电路送到RX引脚，FM1702内部接收器接收信号进行检测和解调并根据寄存器的设定进行处理，然后将数据发送到并行接口D0-D7 由 MC9S08GB60 读取处理。蜂鸣器电路蜂鸣器是在每次读卡操作不成功的时候发出报警指示音。由于MCU的I / O 口驱动能力有限，一般不能直接驱动压电式蜂鸣器，因此选用一款PNP犁晶体管组成晶体管驱动电路，MC9S08GB60的PTC5 u输出经驱动电路放大后即可驱动蜂鸣器，本设计选用蜂鸣器的工作电流为10mA，其驱动电路如图3所示。另外，本在应用时，还需要进行软件设计，工作时，射频处理模块通过天线不断地向外发出一组固定频率的电磁波(13. 6 MHz)，当有卡靠近时，卡片内有一个LG串联谐振电路，其频率与读写器的发射频率相同，这样在电磁波的激励下，LG谐振电路产生共振，从而使电容充电有了电荷。在这个电容另一端，接有一个单向导电的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内存储。当电容器充电达到阈值时，此电容就作为电源为卡片上的其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接收读写器发出的数据并保存。系统软件设计主要分为3部分，即对FM1702N的应用程序设计、USB接口程序设计和主程序设计。读写器从休眠中被唤醒后进行卡检测，如果有卡或有通信请求，就进行读卡、写记录、通信等正常的工作过程，工作结束后进入休眠；如果无卡，就直接进入休眠状态。唤醒脉冲固定500ms—次，正常工作状态时，屏蔽唤醒中断。所以终端在无卡状态下，每间隔500ms被唤醒一次，进行卡榆测。本设计的系统卡检测时间为2ms,这样,终端在无外界干预的情况下实现卡检测,功耗很低。在无卡状态下，每次500 ms循环中，有2 3 ms处于工作状态,瞬态最大电流为40mA,有497-498S处于休眠状态，电流只有几个微安，总体平均电流为50 uA,从而使终端的功耗降低。对MC9S08GB60MCU采用汇编语言编程，系统软件流程如图4所示。
权利要求1.一种智能停车场射频IC卡读写器，其特征在于包括有微控制器，以及连接于微控制器上的时钟与电源管理模块、PC或USB设备、看门狗电路、键盘和IXD显示模块、射频处理模块和蜂鸣器管路模块，所述的射频处理模块上连接有天线，所述的射频处理模块通过天线完成对对射频卡的读写。
2.根据权利要求I所述的一种智能停车场射频IC卡读写器，其特征在于所述的微控制器采用型号为MC9S08GB60的微处理器。
3.根据权利要求I或2所述的一种智能停车场射频IC卡读写器，其特征在于所述的射频处理模块是采用FM1702N芯片为核心的FM1702N射频处理模块。·
专利摘要本实用新型公开了一种智能停车场射频IC卡读写器，包括有微控制器，以及连接于微控制器上的时钟与电源管理模块、PC或USB设备、看门狗电路、键盘和LCD显示模块、射频处理模块和蜂鸣器管路模块，所述的射频处理模块上连接有天线，所述的射频处理模块通过天线完成对对射频卡的读写。本实用新型的优点是用无线射频识别技术实现智能停车场管理的方便，高效，人性化，从而满足对停车场的信息管理和社区服务的需求。
文档编号G06K17/00GK202771451SQ20122031865
公开日2013年3月6日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者戴瑜兴, 郑崇伟, 曾国强, 张正江, 宁勇, 王环, 温烨婷 申请人:温州大学