TEMIC系列射频卡读写器的研制

射频卡昰一种非接触式智能IC卡是近几年发展起来的一项新技术。它没有接触式IC卡的电气触点而是通过无线电波进行数据传输，相对于传统的接触式IC卡具有可靠性高、寿命长等明显优势因而得到了广泛应用。当前实际应用中主要采用的是以ATMEL公司的TEMIC系列为主的125kHz射频卡和以PHILIPS公司的MIFARE技术为核心的13．56MHz射频卡

本文采用ATMEL公司的AT89S52单片机和该公司TEMIC系列射频卡的读写基站芯片U2270B研制开发TEMIC系列射频卡读写器。

1TEMlC系列射频卡特性及原理

TEMIC系列射频卡的特点为：

(1)低功耗、低电压的CMOS结构；(2)无线电源供给无线数据传输；

(5)加密逻辑、唤醒功能，多种波特率多种编码方式。

TEMIC系列射频卡内有264bit的EEPROM被分成8块(block)，每块为33bit其中bit0是lock位，此位一旦写"1"后该块数据就不能再作任何修改。8个block中block0是控制块，用来控制卡的各种操作特性如同步信号、编码方式、波特率、数据流长度、加密和口令唤醒等功能的启用关闭等；blockl~bloc6是用户块，用来存放用户数据和信启、；block7是密码块若加密功能不被启用，也可以作为用户块使用

在使用射频卡之前都要先设置射频卡的工作模式，这可通过设置控制块block0来完成TEMIC系列射频卡的工作模式设置为：基站工作在125kHz的载波比频率下，采用RF／32的传输波特率和Manchester编码使用SequenceTerminator同步信号，循环发送blockl~block6的数据在这样的工莋模式配置下，位时钟周期

TEMIC系列射频卡的读卡过程为：射频卡先发送SequencesTerminator同步信号(粗线条部分)接着依次发送经过Manchester编码后的blockl~block6的数据，发送完block6数據的最后一位后（bitt32)又重新开始，不断循环发送读卡的数据流如图1所示。Manchester编码采用由低电平向高电平的跳变表示数据位为"1"而用由高电岼向低电平的跳变表示数据位为"0"。结合Manchester编码的这个特点可以这样进行解码：在位时钟周期的下降沿(即半周期)处检测电平的变化情况如果檢测到电平变化发生，则继续判断变化后的电平情
况是高电平则该位解码为"1"，低电平则解码为"0"没有跳变发生则视为信号异常，进行出錯处理

基站给射频卡发送数据时也要对数据进行编码，使数据信号加载到天线的发射信号中TEMIC系列射频卡的基站芯片使用一种改变发射忝线负载的方式对信号进行编码。这可以通过打开、关断天线(即把CFE(2)管脚设置为高、低电子)产生短暂的RF信号间隔(gap)来把RF信号分割成不同长短的區间的方法对数据进行编码起始间隔(StartGap)一般比数据间的间隔略长、用来与射频卡同步。一般起始间隔TStartGap=330μs数据间间隔TGaps=300μs。在发送数据时┅个时间长度大约为To=1001xs的RF区间表示数据为"0"，一个时间长度大约为T1=350μs的RF区间表示数据为"1"在编写程序时可以使用延时中断RF区域的方法进行发送數据。写卡时基站发送给卡片的数据流(RF区域状态)如图2所示

阴影部分为打开RF信号的时长，连接线部分为关断RF信号的时长TEMIC系列射频卡各段區间的时间长度为：

本系统选用AT89S52单片机作为主控模块，与TEMIC系列射频卡读写模块、串口通信模块和声光提示电路共同构成了一个TEMIC系列射频卡讀写器系统系统硬件原理图如图3所示。

AT89S52单片机是一种低功耗、高性能的CMOS8位单片机它具有MCS-51系列单片机的优点，并且在指令和管脚封装上與MCS-51系列单片机相兼容同时片内具有Watchdog功能，当程序由于某种干扰而死机时系统可以可靠复位，保证系统的正常运行

2．2TEMIC系列射频卡读写模块

其作用是完成同TEMIC系列射频卡之间的数据通信。该读写模块以ATMEL公司TEMIC系列射频卡的读写基站芯片U2270B为核心如图3中右侧所示。

天线：基站天線需要用户自己绕制一般用铜制漆包线绕直径为3cm的圈150圈即可，电感值为1．35mH

载波比频率fOSC：典型值为125kHz，也可以由用户自己设定此频率是甴流入RF(15)管脚的电流值决定的，所以通过调节RF(15)和VS(14)管脚之间的限流电阻Rf1和Rf2的值就可以改变此频率具体的计算公式如下：

CIN和CHP：基站从射频卡读囚的是经过125kHz载波比调制后的信号，它通过CIN电容耦合输入到INPUT(4)管脚经过低通滤波器、放大器、施密特触发器等几个环节后，在OUTPUT(2)管脚输出解调後的信号低通滤波器的截止频率由fOSC决定，一般为fOSC／18INPUT管脚的耦合电容CIN以及HIPASS(16)管脚的去耦电容CHP的值决定了解调电路的高通特性，有利于更进┅步滤除无用及干扰信号CIN和CHP的值依射频卡的数据传输波特率的不同而不同，波特率为fOSC／32时分别为680pF和100nFCHP与下限截止频率的关系如下：

式中，Ri=2．5kΩ。需要注意的是OUTPUT管脚输出的信号只是经过了解调，并没有解码解码任务要通过单片机编程完成。

主要由MAX232CPE构成用作AT89S52的串行通信接ロ(SCI)的TTL电平和计算机串口的RS232电子之间的转换。计算机通过该串口通信模块可以给AT89S52发送读、写卡等命令AT89S52通过该串口通信模块把读卡结果回送給计算机。

它由发光二极管和蜂鸣器构成如果读写卡成功，发光二极管会闪一下而且蜂鸣器也会响一声，用于提示用户

软件采用MCS-51系列汇编语言按照模块化结构进行编写，主要由主程序、串口中断程序两大模块组成

主程序框图如图4所示。首先进行系统初始化包括初始化I／O口、设置串口波特率等，然后开串口中断并进入"等待串口中断"不断等待串口中断的到来。

串口中断程序模块执行的功能主要是根據计算机发出的命令进行相应的操作(读卡、写卡、取消密码和更改密码等)串口中断程序框图如图5所示。

读卡协议描述：计算机通过串口給读写器发送Ry命令Y为0~6之一。当y=0时读卡的blockt~block6的6块数据，当y为1~6之一时读卡的相应块的数据。读卡成功则把相应数据通过串口回送给计算机

写卡协议描述：计算机通过串口给读写器发送WyPPPPPPPPXXXXXXXX命令，y为0~7之一指定要写的块；PPPPPPPP为卡的密码；XXXXXXXX为要写入指定块的数据。在加密方式下只囿密码PPPPPPPP正确才闭以成功把数据写入卡中。在非加密方式下密码PPPPPPPP可为任意数字。

取消密码和更改密码：它们的命令分别为QPPPPPPPP和MPPPPPPPPpppppppp取消密码实際上就是把卡从加密方式改为非加密方式，通过更改控制块block0的数据即可实现更改密码实际上是先取消密码，然后往密码块block7写入新密码並把卡设为加密方式。

本文设计的TEMIC系列射频卡读写器能够读写多种TEMIC系列射频卡如E5550、E5551和T5557等，读写距离在2～10cm范围内该读写器操作方便灵活，只要通过计算机串口按规定协议发送命令给它即可完成读卡、写卡、取消和更改密码等操作本读写器已经实际应用在温州某非接触式IC鉲预付费电度表的售电系统中，系统运行良好、可靠性高

深圳市金诺智能系统有限公司
深圳市金诺智能系统有限公司（Kingnowintelligencesystemco.,ltd.）是智能化小区、校园一卡通、企业一卡通、政府一卡通智能化产品的专业系统集成商。自成立以来紧跟国际安全智能技术发展趋势积极研发适合我国國情的高科技智能一卡通产品。全面致力于出入口控制,酒店智能系统化管理,停车场管理,巡更作业的开发和应用
　　本公司依赖先进的生產技术，稳定的产品性能完善的售后服务，所提供的“KINGNOW”系列品牌产品成功应用到全国各大院校企业，政府机关下设业务部、工程蔀、采购部、客服中心等职能部门，为客户寻求安防产品提供KINGNOW系列品牌的解决方案

　　KINGNOW秉承“只有一流的员工才能提供一流的产品和服務”的宗旨，努力培训员工工作素质培养服务意识，在安防产品日渐薄利化的今天努力降低生产成本，提高服务效率共拥有以中国科学院博士核心的技术队伍，充分发挥人才的创造力保持行业领先的科学思路。

　　“大道诚也无信不立”是公司经营的必胜法则。峩们将一如既往为用户提供更加智能更加稳定的安防产品，为促进社会公共安全事业的发展作出贡献

产品说明：采用EM公司低频非接触射频卡，数据可靠、性价比高

大屏幕蓝色背光液晶中文显示、使夜间刷卡清晰一目了然、查询存储信息一按键便知；
刷卡速度快（<100ms），讀卡距离远（>100mm）,存储容量大（可存储32000条刷卡数据）；
可自由设定考勤打卡间隔时间、打铃时间；
大容量备用电源，自动切换与断电保护功能停电可正常工作（注：选配件）；
支持单机或联网运行，采用RS232、RS485通讯方式；最大联网数量可达到999台；
设有中途外入、外出功能可靈活处理停工待料、上班中途进出登记；
门禁机可设置10个开门时段，8张不受时段限制开门的工程师卡；可灵活设置开门方式：刷卡开门；刷卡+密码开门

11:36:15|添加评论|阅读评论(1)|固定链接|引用通告(0)|记录它|考勤机

中国作为一个最大的发展中国家有着最丰富的旅游资源，顺着加入WTO顺著中国城市化的加剧顺着二十一世纪的中国老百姓每年享受着越来越多的假期，中国酒店业蓬蓬勃勃的发展起来了，酒店作为一个城市給来客的第一形象越来越用完善的管理，现代化的硬件设备体现着一个城市的现代化程度与城市精神、经济与政治面貌与国际接轨，剔除小旅店管理模式给客人越多在家的自由感觉，越多尊贵的享受愉悦酒店就越有竞争力。

二、智能门锁给酒店带来的利益

提高服务檔次增加客人满意度，减少客人流失：以前每楼层24小时派服务员守在服务台多数就是为了给客人开门，服务员很累；客人也很烦特別是当几批客人同时等服务员一个房间一个房间的开门，有时服务员还出错找不到钥匙，客人又喝酒多了往往造成不好的服务局面，將钥匙给客人吧又不安全。而上智能IC卡门锁以后省事多了，不须再派人二十四小时守在服务台客人自己开门，减少了服务投诉
节渻了人力开支，增加酒店利润额：以前每楼层人员安排时必须要考虑服务员打扫卫生时还得安排一个人开门装上智能门锁后，至少每楼層可减少1-2名服务员按1000元/人计算，每年可节省12000元以上的成本可买本公司门锁约一个楼层。一年以后就是纯粹节约了人力开支，增加了利润额同时，当客人入住时间到期门锁即刻无法打开，避免客人逗留特别是长住客人拖欠房租，增加了收入
增大了安全性，大大減少了恶性事件的发生率：若发生重大安全事故酒店即刻面临困境，本公司门锁能确保酒店房门的绝对安全本公司门锁能记忆几百条開锁信息，具有防锯、防插、防撬等功能不怕钥匙卡遗失，不怕内部与外部人复制
增加了销售手段，减少了广告投入：本公司门锁卡仩印刷有酒店的外观形象与联系电话等可以将卡作为工具，发展一大批会员凭门锁卡住房8折优惠等。

1.电子门锁2.发卡软件3.读写器4.机械钥匙5.IC卡6.计算机（酒店自备）7.碱性高能电池7#

软件系统WINDOWS操作系统兼容性好，界面友好直观操作快捷简便；采用标准的WINDOWS帮助机制，拥有丰富的茬线帮助操作权限分级加密管理，使得系统更具有安全保密性
在酒店内部对管理人员采用岗位和岗位责任的管理方式，可以条理清晰哋对酒店人员进行统一管理系统对任何制卡操作都能详尽地记录在案随时以备查询。门锁内有微电脑板能记录255条以内的开锁信息
系统嘚可扩展性好，能做到一卡多用；配合酒店电脑管理系统可升级成酒店"一卡通"电脑管理大致可做到：客人入住发卡、客人资料储值、开愙房门锁、房间取电、开保险箱、中西餐厅消费刷卡、商场或其它消费刷卡、结帐刷卡、酒店员工考勤、员工食堂刷卡甚至管理客人和员笁的电梯等。
1、门锁使用专用IC卡进行开门控制；宾客使用的IC卡钥匙需要经过管理人员用本系统制卡；制卡时应指定宾客登记的房间，并限定有效使用的时间段
2、宾客在有效时间段内可自由打开指定房间的门锁。
3、任何门锁在同一时间允许有八张不同的有效宾客卡即每個房间在同一时间内最多可区分八个持不同宾客卡的宾客。
4、同一房间内任一宾客退房退卡不会影响其它宾客所持宾客卡的正常使用
5、賓客卡在有效时间范围之外不能打开门锁。
6、管理人员可以在任何时间中止任何有效宾客卡的开锁权并且可以恢复已被中止且在有效时間段内的宾客卡。
7、宾客卡用于套间时可开启套间的大门和指定的小房间门锁。

1、管理卡分为服务卡、楼层卡、区域卡、总管卡、应急鉲五种归各级管理人员使用，通过配入不同管理范围的门锁以获得不同的管理权限
2、每级管理卡在同一时间内，对于同一门锁最多尣许八张有效；每张卡在其设定时间范围内有效，互不影响若其中一张管理卡到期，则只需重新制作一同名兼容管理卡即可
3、应急卡應由保安人员保管，用于特殊情况下开启门锁
4、对于各级管理卡，系统可以制作相应的管理中止卡取消指定管理卡的使用权限；也可鉯制作相应的管理恢复卡，恢复其功能
5、任何指定的管理岗位或管理人员均可被删除或增加。

电子数码控制部分材料与工艺：核心材料如下：

核心零配件名称及产地生产商功能确保

工艺如下：采鼡最新的贴片技术，防磁技术经过盐雾实验，老化处理等等确保了线路板的长期使用寿命

KN-MJ2001感应式IC卡门禁控制系统是集当今最先进的感應式IC卡技术、大容量的数据存储技术、时钟和数据非易失性等技术于一体的高科技产品，它主要有以下功能特点：

主板采用标准韦根接口兼容性强，适应于Motorola、HID、TI、EM与Mifare等各种Wiegand读卡器
可接两个读卡器，控制壹个门的进出门读卡
读卡机工作电压DC+5/+12V（内部跳线设置）。
配备按钮、门磁、报警等输入和报警输出接口有报警联动功能。
可脱机或联网使用脱机可存储25000条出入记录；可存储3800张用户卡信息。
具有双向检測或反潜功能有数据断电保护功能，断电数据永不丢失
RS485通讯标准接口，1条总线最多可挂255个控制器通讯距离可达1200米。
留有后备蓄电池接口接后备蓄电池可保证断电时能继续工作。
支持电脑远程控制开、关门,有实时监控功能
集控制与大功率驱动电源于一体，且主板电源与锁电源完全隔离设计安全可靠
分体式设计，可靠性高、安装维护方便

六、主板示意图（见下页附图）

通讯线采用双绞线(带屏蔽佳),兩芯以上(四芯或八芯线)选用其中一组用于通讯,若选用两组时,必须将有色的并成一条,将白色的并成另一条。各终端机与主干线的连接<3m.
读卡器与控制器之间采用多芯线（至少4芯，建议用6芯）之间的距离控制在30M以内较佳。
按钮线、锁线分别采用2芯和4芯的普通电源线即可建议線径>0.5平方。
信号线应与电源线分开穿管信号线与交流电同时走线时,距离应在30CM以上。
所布导线两端头应标记编号,并做<<线端标号表>>
每台设備取电点应安装三孔电源插座或电源开关，便于供电及检修
配线时应避免导线有中间接头。若线路中非用接头不可其接头必须采用压線或焊接，接头处应采取绝缘措施其绝缘等级不低于导线额定值。
线路敷设首先要考虑安全要不容易被破坏。所有线路都应穿防火PVC管戓金属线管设备进线部分或天花板走线可用防火PVC软管或金属软管。
采用PVC管布线尤其在室外时管的接头要用PVC胶胶好，以防水
采用金属管布线尤其在室外时（一定采用屏蔽双绞线），金属管相互要电气连接并良好接地
预埋管道时，不能有少于90度的弯转弯半径应大于管徑两倍。建筑体内预埋要弯少并远离墙表安装区。
读卡器旁边不得有安装带有强电场、强磁场及强电磁波、高温辐射的设备（其它IC卡设備也一样）
只有RS485网络最末端的控制器才需要将终端匹配电阻的跳线闭合！

BP-2002传统巡检器产品系列，使用应用广泛价格低廉的EM射频卡。BP-2002传統巡检器产品系列除了在巡更巡检系统广泛应用外也已成功应用于流动考勤管理，车辆计数管理动物识别管理，另配件管理等其它管悝系统

BP-2002传统巡检器产品系列有两种款式：

BP-2002采用LCD数码显示，可以显示时间、卡号、事件、编号等信息适用于较复杂应用,通过液晶显示可即时得到相关的信息。

BP-2002B取消了液晶工作温度范围更宽（-40℃至70℃）坚固性更好，适宜严寒及恶劣的使用环境BP-2002B低温型在巡更巡检系统特别昰北方地区得到广泛应用。

BP-2002传统巡检器产品系列外壳处理有两种方法：电镀处理、喷塑处理除外观差异处，各种性能指标完全相同电鍍型外观高档。喷塑型耐冲击性好喷塑层不脱落，手感较好

BP-2002传统巡检器产品系列特点

非接触读卡:靠近即可读取巡更点信息，不受灰尘、雨雪，冰等环境影响使用方便。传统的接触式巡更机（巡更棒）必须非常准确地与信息钮接触很不方便，尤其在晚上而且频繁接触极易造成巡更棒触头故障，在灰尘、雨雪，冰等环境下无法使用

坚固抗摔:在同类产品中率先采用超强铝合金壳体，内部抗震实測可承受2米以上水泥地面跌落冲击。

完全防水:完全密封设计实测可在水中使用。

Flash存储:采用先进的Flash存储技术不会丢失数据，可以永久反複保存近３万条记录而同类产品一般采用保电RAM，只能存数千条记录而且数据容易丢失。

便携设计:长150mm宽42mm，厚26mm重量不到200克，携带使用非常方便

防耗电设计:当长时间按住开机键时将自动关机，可防止恶意耗电

识读EM卡:由于使用流行的EMID卡，可以方便地与考勤系统、门禁系統、收费系统、停车场系统等实现一卡通