：本文计划了一款契合14443A程序的Mifare IC卡读写器。编造以STM32F103C8T6为主控芯片，读写卡芯片采用MFRC522芯片(援救14443A允诺，其频率为13.56MHz)，采用SPI通信格式完毕与Mifare IC卡的通信;使用双线并绕的格式计划PCB天线，大幅抬高了读写卡器的天线信号强度和临蓐造品率。上位机软件基于VC6.0底层代码编写，便表地完毕了对Mifare IC卡的读写。

　　摘要：本文计划了一款契合14443A程序的Mifare IC卡读写器。编造以STM32F103C8T6为主控芯片，读写卡芯片采用MFRC522芯片(援救14443A允诺，其频率为13.56MHz)，采用SPI通信格式完毕与Mifare IC卡的通信;使用双线并绕的格式计划PCB天线，大幅抬高了读写卡器的天线信号强度和临蓐造品率。上位机软件基于VC6.0底层代码编写，便表地完毕了对Mifare IC卡的读写。

　　Mifare类型的非接触式智能IC卡行动契合14443A程序的IC卡，渊博使用正在电子钱包、各式地方的门禁编造中。MFRC522行动援救该程序的射频读写卡芯片，具有多种通信接口(比如UART、SPI、I2C)，可能通过单片机便表地读写MFRC522射频芯片内部的寄存器，配合天线对Mifare IC卡片实行读写。

　　本文计划的读写卡器以STM32F103C8T6为主控芯片，通过SPI通信格式，选用援救14443A允诺的频率为13.56MHz的读卡芯片MFRC522与Mifare卡通信，并使用双线并绕的格式计划PCB天线，可大幅抬高读写卡器的天线信号强度和临蓐造品率。配合上位机软件可能便捷地对Mifare IC卡片实行读写以行动储值卡、会员卡和物品管造卡片操纵。

　　本计划以STM32F103C8T6为主控芯片，采用USB供电格式，可能通过虚拟串话柄行开垦调试而且与上位机实行通讯。主控芯片通过SPI接口格式与RC522实行通信，RC522则使用电磁感到的道理与无源Mifare IC卡实行数据交流，上位机软件用于对卡片实行摆设与读写操作，同时STM32驱动蜂鸣器和贴片LED发光二极管以见知用户编造运转形态。

　　STM32F103C8T6为 ST (意法半导体)公司临蓐的一款初学级低功耗32位ARM芯片，具有64Kb片内Flash，以及征求UART、USB、CAN、SPI、I2C等正在内的充足的硬件接口，勾结keil或者IAR开垦处境及其程序固件库可便当的实行产物开垦。

　　MFRC522为NXP公司临蓐的一款援救ISO/IEC 14443A程序的读写芯片，依据天线尺寸和调校效率读写隔绝可达50mm，其多样化的硬件接口可便当的与单片机或PLC实行通信，其QFN32的幼型封装，有利于集成到紧凑型产物之中。

　　Mifare S50非接触式智能IC卡片具有1Kb存储空间，存储于16个扇区内，每个扇分辨为0-3块，共64块，每个数据块包括16个字节。其操作频率为13.56MHz，依据天线 道理图计划

　　推敲到各芯片电源电压与操纵场景，创立编造的输入电压为5V直流，历程L1117-3.3稳压芯片输出3.3V直流电压供电，为保障直流电源波形噪声幼，可正在5V输入端和3.3V输出端并联2个100uf钽电容实行滤波。同样的，可正在每个电源管脚左近布一颗100nf电容用作退耦电容安谧输入电源。主芯片JTAG接口加10k上拉电阻实行联贯，便当操纵Ulink等调试器实行正在线的MOS管芯片驱动发光二极管与蜂鸣器。将主控芯片与MFRC522芯片依照SPI接口联贯，并按请求，将MFRC522芯片1脚I2C引脚接地，将32脚EA引脚拉高以使其硬件运转于SPI形式下。

　　SPI串行表设接口行动单片机与表设实行通讯的一种高速、全双工的总线形式，因其仅需SPI_SCK(SPI时钟)、SPI_MISO(主输入从输出)的SPI_MOSI(主输出从输入)以及一根SPI_NSS(SPI片选)信号线即可完毕主芯片与MFRC522的通信接口。利于PCB结构布线均有SPI接口，而且SPI时序较为精练易于调试，故正在本计划中可能直接通过STM32F103的SPI总线芯片的寄存器来实行芯片的创立与摆设。SPI硬件接口如图2所示。

　　因为MFRC522与Mifare卡通讯是使用电磁感到，正在卡片与天线般配时出现电荷实行数据交流，故天线的计划显得尤为主要，天线所示。

　　分解可知优化前的天线中点接地，其满堂也为GND的一部门，故正在天线绕造时相邻的两根线正在临蓐的时期极易产生短道的境况，导致天线强度大大减幼。为保障PCB正在造板临蓐中的及格率，本计划采用双线并绕的格式直接正在板上绘造RC522的天线所示。

　　通过对MFRC522读卡芯片天线部门的修正与优化，使得天线短道境况产生境况大大淘汰，产物良品率有较大抬高，读卡隔绝可达70mm，配合嵌入式软件与上位机软件，读写Mifare IC卡片出力较高。

　　通过STM32的SPI对MFRC522的内部寄存器实行读写，摆设所需寄存器以抵达创立芯片的目标来驱动电线部门，通过芯片的RX、TX引脚发送和汲取信号对Mifare卡片实行数据传输，汲取到的数据则存储正在RC522芯片内部FIFO中，stm32 读取FIFO即可取出相应的数据。

　　STM32软件内采用串口终了格式查看是否罕见据汲取，主步骤的while(1)死轮回内轮询盘查从串口汲取的数据是否为上位机下发来的契合通信允诺的指令，并对数据实行CRC校验查看是否罕见据掉失和过错。若收到上位机指令并数据完全无误，则推行相应的通信允诺中的Command，并返回推行形态。全体软件计划框图如图6所示。2.1 编造初始化函数

　　使用STM32的程序库函数可能敏捷对芯片的SPI实行初始化，此中需求细心的是依据MFRC522的数据手册中芯片的SPI时序图，其CPOL极性为低电平，即时钟空闲时期的电平是低电平，以是当SCLK有用的时期，便是高电平;相位CPHA为第一个边沿，即正在CPOL为0时，时钟空闲时是低电平，第一个边沿从低变到高，为上升沿。

　　正在STM32的main函数中上电后厉重完毕相应的时钟、GPIO以及SPI之后，通过读写寄存器摆设MFRC522芯片，完毕创立芯片作事形式、天线增益、使能天线收发信号等操作，之后使能USB时钟、摆设USB闭连GPIO管脚、USB汲取终了、初始化波特率等。

　　当串口收到数据包时，通过占定是FindDevice指令，推行if内部语句，通过USB虚拟串口SendPacket(NetComm_Struct *p_net)函数发送特定字符，通过上位机验证即可联贯得胜。

　　软件操纵MFC底层CSerialCom类中的OpenPort函数掀开指定串口，ConfigurePort函数摆设串口，操纵ClosePort函数闭塞串口。与下位机的步骤凑巧相反，上位机通过发送乞请夂箢，汲取应答讯息来推行闭连指令。通过发送NetComm_Struct布局体，依据串口收到的数据推行相应函数。依照允诺，假使USB有回应则确认联贯得胜，可能实行操纵。正在依照操作Mifare卡的时序的根柢上，递次实行防冲突、选卡、验证和读写的秩序实行卡片的操作。每次分歧操作之后都正在软件的右下角EditBox控件内有提示讯息，勾结蜂鸣器以及LED灯可能便当的分析操作结果。

　　论文以STM32F103C8T6为主控芯片，以 MFRC522为读写卡芯片，采用SPI通信格式与Mifare IC卡的通信;通过对MFRC522读卡芯片天线部门的修正与优化，使得天线短道境况大大淘汰，读卡隔绝可达70mm，配合嵌入式软件和上位机软件，便表地完毕了对Mifare IC卡的读写，读写出力较高。为非接触式IC卡读写器的计划供应了一种有用计划。

　　[2] 王爱英. 智能卡技能：IC卡、RFID标签与物联网[M].北京:清华大学出书社,2015[3] 李志明. STM32嵌入式编造开垦实战指南[M].北京:呆板工业出书社,2015

　　[5] 张淑清. 嵌入式单片机STM32计划及使用技能 [M].北京:国防工业出书社,2015