【正文】 接觸式通信中高集成讀卡 IC 系列中的一員。 MF RC500 主要應(yīng)用于 非接觸式 IC 卡的讀寫(xiě)。狀態(tài)和控制部分允許對(duì)器件進(jìn)行配置以適應(yīng)環(huán)境的影響 ,并將性能調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)。 ADE7755 功能概述 ADE7755 是一種高準(zhǔn)確度電能測(cè)量電路集成電路，主要用于單相電表系統(tǒng)，其技術(shù)指標(biāo)超過(guò)了 IEC1036 規(guī)定的準(zhǔn)確度要求。完全差動(dòng)輸入方式，正常工作最大信號(hào)電平為177。模擬接地面是所有模擬電路的接地參考點(diǎn)，如抗混疊濾波器、電流和電壓傳感器等。 ? DGND，這是數(shù)字電路（即乘法器、濾波器和數(shù)字頻率轉(zhuǎn)換器）的接地參考點(diǎn)。電流通道中的 PGA 進(jìn)一步簡(jiǎn)化了傳感器接口。整個(gè) 24XX 系列產(chǎn)品提供標(biāo)準(zhǔn)的 8引腳 PDIP、表面貼片 SOIC、 TSSOP 和 MSOP 封裝。 MC14499 管腳分布及其說(shuō)明 MC14499 的管腳如圖 。傳輸距離短的另一原因是 RS232 屬單端信號(hào)傳送，存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問(wèn)題，因此一般用于 20m 以內(nèi)的通信。 RX:為天線輸入信號(hào)。 MF RC500 的 NCS 為帶施密特觸發(fā)器的片選禁止信號(hào)．接單片機(jī)的 I/O 口線 。與直流采樣相比 ,交流采樣具有計(jì)算靈活 ,精度高 ,響應(yīng)速率快等優(yōu)蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 點(diǎn)。其天線部分如圖 。 MF RC500 內(nèi)部接收器對(duì)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和解調(diào)并根據(jù)寄存器的設(shè)定進(jìn)行處理。 RS 是英文 “ 推薦標(biāo)準(zhǔn) ” 的縮寫(xiě)， 232為標(biāo)識(shí)號(hào)， C 表示修改次數(shù)。多路輸出器輸出的 BCD 碼經(jīng)段譯碼器譯碼后， 換成七段碼 (a、 b、 c、 d、 e、 f、 g)和小數(shù)點(diǎn) DP 送到段驅(qū)動(dòng)器輸出。低電壓設(shè)計(jì)允許工作電壓最低可至 （適用 24AAXX 器件），待機(jī)電流和工作電流分別為 1181。 CF 提供即時(shí)功率 ,可接口到 MCU。 ? REVP，當(dāng)檢測(cè)到負(fù)功率時(shí)，即電壓和電流信號(hào)的相位差大于 90176。 外部基準(zhǔn)源可以直接連接到該引腳上。 該引腳提供 模擬電路的電源， 正常工作電源電壓應(yīng)保持在 5V177。這種組合可借助 MFIN和MFOUT引腳和 MF RC500內(nèi)部相關(guān)寄存器來(lái)控制實(shí)現(xiàn)。它包含一個(gè)易用的雙向 FIFO緩沖區(qū)和一個(gè)可配置的中斷輸出 ,為連接各種 MCU提供了很大的靈活性。接觸式 IC 卡由于卡座與卡上芯片接觸點(diǎn)易磨損，而且不耐臟、不防水、易腐蝕，等缺點(diǎn)正逐漸被非接觸式 IC 卡所替代。一般情況下， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固 定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。 P10 口 ~P17 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門(mén) 電路。之所以傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案沒(méi)有被它大批量的取而代之，是因?yàn)橛捎诠に嚿系哪承┰蛄⒆阌趩涡酒?SOC 的電能表的實(shí)現(xiàn)方案還有各種各樣的缺陷。“ A/D 采樣 +DSP+MCU”方案，經(jīng) A/D 對(duì)數(shù)據(jù)行進(jìn)采樣處理，再由 DSP 對(duì)采樣得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，然后 MCU 則專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)電能數(shù)據(jù)的后續(xù)管理。 我國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始在很多城市的公共交通、考勤、身份證、校園一卡通等行業(yè)大量使用非接觸式 IC 卡，特別是其中的近距離識(shí)別卡得到 廣泛應(yīng)用，相應(yīng)的讀卡器也隨之得到了較普遍的應(yīng)用。對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行調(diào)制 ,用于將數(shù)據(jù)傳送給射頻卡 :接收并解調(diào)來(lái)自射頻卡的高頻信號(hào)。 1971 一 1980 年 RFID 技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期 ,各種 RFID 技術(shù)測(cè) 試得到加速 ,并出現(xiàn)了一些最早的 RFID 應(yīng)用。電是一種商品 ,商品交換的一個(gè)基本原則就是實(shí)行等價(jià)交換 ,也就是當(dāng)你使用、占有商品時(shí) ,就必須支付一定的貨幣。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和文化交流活動(dòng)的增加 ,流動(dòng)人口越來(lái)越多。斷電機(jī)構(gòu)跳閘時(shí) ,觸點(diǎn)有可能被燒死 ,從而當(dāng)下次需要跳閘時(shí)卻跳不開(kāi) ,因此 ,當(dāng)電流較大時(shí) ,一般不采用整體式結(jié)構(gòu) 另外 ,整體式結(jié)構(gòu)將電路集中在表殼內(nèi) ,當(dāng)斷電機(jī)構(gòu)跳閘時(shí) ,會(huì)給表計(jì)帶來(lái)干擾 ,如果布局不合理 ,勢(shì)必對(duì)表計(jì)的可靠性有很大影響?？茖W(xué)家弗格森通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí) RFID 是一種突破性的技術(shù)：第一 ， RFID 可以識(shí)別具體的物體，而不是像條形碼那樣只能識(shí)別一類(lèi)物體；第二，其采用無(wú)線電射頻，可以透過(guò)外部材料讀取數(shù)據(jù)，而條形碼必須靠激光來(lái)讀取信息；第三，可以同時(shí)對(duì)多個(gè)物體進(jìn)行識(shí)讀，而條形碼只能一個(gè)一個(gè)地讀。因此普遍存在“收費(fèi)難”的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的存在不僅影響和制約著電力企業(yè)的發(fā)展，同時(shí)抑制著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。 本設(shè)計(jì)的主要目的就是為了解決 IC 卡預(yù)付費(fèi)電能表存在的問(wèn)題。 The second, IC card is polluted and damaged easily, and it is easy to be attack the within system through the exoteric card interface and will lead to the within system confusion。為了解決這些問(wèn)題推出了非接觸式 IC 卡。瞬時(shí)功率檢測(cè)顯示，電量余額顯示，用電過(guò)流保護(hù)功能。預(yù)付費(fèi)電能表按其使用的介質(zhì)不同而分為投幣式預(yù)付費(fèi)電能表、磁卡式預(yù)付費(fèi)電能表、電卡式預(yù)付費(fèi)電能表及 IC 卡式預(yù)付費(fèi)電能表。預(yù)付費(fèi)電能表具有功率限制功能 ,當(dāng)用戶虛報(bào)用電容量時(shí) ,其實(shí)際負(fù)荷超過(guò)表內(nèi)設(shè)置限定功率 ,表計(jì)會(huì)自動(dòng)跳閘 ,可迫使用戶如實(shí)申報(bào)用電容量。射頻識(shí)別技術(shù)最早被用于物品的識(shí)別與管理 ,但隨著射頻識(shí)別技術(shù)的發(fā)展 ,近年來(lái)還被廣泛用于非接觸式電子錢(qián)包、身份識(shí)別等領(lǐng)域。 有些系統(tǒng)還通過(guò)讀寫(xiě)器的 RS232 或 RS485 接口與外部計(jì)算機(jī) (上位機(jī)主系統(tǒng) )連接 ,進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。大多數(shù)系統(tǒng)的讀取距離和寫(xiě)入距離是不同的 ,寫(xiě)入距離大約是讀取距離的 40%~80%。在這些讀卡器中通常采用 Philips 公司生產(chǎn)的 RC531 或 TI 的 RIR6C 等射頻讀寫(xiě)芯片。性能優(yōu)越、功能較為齊全是此結(jié)構(gòu)下的電能表所具備的特點(diǎn)?？臻e方式停止 CPU 工作，但允許 RAM，定時(shí) /計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門(mén)電路。它是一個(gè)小型的最大操作距離達(dá) 100mm 的Mifare 讀 /寫(xiě)設(shè)備的核心器件，其功能包括調(diào)制、解調(diào)、產(chǎn)生射頻信號(hào)、安全管理和防碰撞機(jī)制。數(shù)字部分處理 ISO14443A 幀和錯(cuò)誤檢測(cè)。 通過(guò)快速片內(nèi)緩沖區(qū)連接到 OSCIN和 OSCOUT。 ADE7755 引腳功能 ADE7755 有 24只引腳 ,以 DIP 和 SSOP 形式封裝 （ 1） 管腳排列圖如下： 圖 ADE7755 管腳排列圖 （ 2） 管腳功能說(shuō)明 ? DVDD，數(shù)字電源引腳。兩個(gè)引腳內(nèi)部都有 ESD 保護(hù)電路，這兩個(gè)引腳能承受177。 ? S1， S0，這兩個(gè)引腳的邏輯輸入用來(lái)選擇數(shù)字 /頻率轉(zhuǎn)換系數(shù)， 這為電度表的設(shè)計(jì)提供了很大靈活性。 ? F2， F1，低頻邏輯輸出引腳，其輸出頻率反映平均有功功率的大小。這個(gè)過(guò)程中所有的信號(hào)處理都是由數(shù)字電路完成的，因此具有優(yōu)良的溫度和時(shí)間蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 穩(wěn)定性。 圖 24LC256 引腳圖 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 顯示模塊的選擇 MC14499 驅(qū)動(dòng)、掃描、時(shí)鐘于 一體。 (5)ENB:使能端。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 本設(shè)計(jì)中使用一個(gè) 9 針的連接器，其引腳排列功能如表 。 一般的天線設(shè)計(jì)要達(dá)到如下要求： (1)使天線線圈的電流最大，用于產(chǎn)生最大的磁通量； (2)功率匹配，以最大程度地利用產(chǎn)生磁通量的可用能量； (3)足夠的帶寬，以便無(wú)失真地傳送用數(shù)據(jù)調(diào)制的載波信號(hào)。計(jì)量單位是千瓦小時(shí) (簡(jiǎn)稱度 )。 對(duì)于大多數(shù)電子式電能表，電能計(jì)量的原理基本相同，主要包括對(duì)電壓和電流的實(shí)時(shí)采樣，將采樣得到的電壓和電流值相乘，計(jì)算出有效值、有功功率、無(wú)功功率等。閱讀器又具有一定的源阻抗。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 第三章 硬件設(shè)計(jì) 射頻讀寫(xiě) 模塊設(shè)計(jì) RC500 的天線設(shè)計(jì) 非接觸式天線使用以下 4個(gè)管腳：如表 。 (6)OSC:外接決定掃描周期的電容端。因此，用 MC14499 組成單片機(jī)的顯示電路，具有占用單片機(jī)軟件資源小，不再再外加電路即可與單片機(jī)協(xié)調(diào)工作，使用靈活方便，電路簡(jiǎn)單可靠等特點(diǎn)。當(dāng)這個(gè)平均有功功率信息進(jìn)一 步被累加，就能獲得電能計(jì)量信息。 蘭州理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 ADE7755 的工作原理 圖 AD7755 內(nèi)部結(jié)構(gòu) ADE7755 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示 ,ADE7755 主要包括兩路 16位 Z 一△ ADC, 用于將電流傳感器和電壓傳感器輸出的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。 ? CLKIN，外部時(shí)鐘可從該引腳接入，也可把一個(gè)石英晶體接在 CLKIN 和 CLKOUT 之間，提供時(shí)鐘源，規(guī)定時(shí)鐘頻率為 。 ? RESET 復(fù)位引腳。 5%，該引腳應(yīng)使用 10181。 (2)輔助管腳 : MF RC500的第 27腳 AUX為輔助管腳可選擇內(nèi)部信號(hào)驅(qū)動(dòng)該管腳。方便的并行接口可直接連接到任何 8 位微處理器，這樣給讀卡器終端的設(shè)計(jì)提供了極大的靈活性。這是與射頻卡實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信的核心模塊，也是讀寫(xiě)器讀寫(xiě) Mifare 卡的關(guān)鍵接口芯片。此時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流。 AT89C52 的芯片管腳及功能說(shuō)明 AT89C52 管腳如圖 。在工業(yè)領(lǐng)域以及民用產(chǎn)品中， SOC 整體解決方案也正在逐步被使用，例如消費(fèi)電子和精密儀器都使用了這種方案，這都要?dú)w功于超大規(guī)模的集成電路的設(shè)計(jì)水平與數(shù)?；旌霞呻娐返闹圃旃に嚨难杆偬岣?。 公交管理是在中國(guó)應(yīng)用最早，且最成功的領(lǐng)域。射頻卡的電氣部分 由天線和專(zhuān)用集成電路組成。系統(tǒng)接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來(lái)的載波信號(hào) ,經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到讀寫(xiě)器 ,讀寫(xiě)器對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼 ,然后送到后臺(tái)主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理 。 1948 年 ,哈里178。預(yù)付費(fèi)電能表對(duì)反向用電的處理方式 ,是將反向用電計(jì)入正向用電 ,因此 ,當(dāng)用戶采取反接電流進(jìn)出線或采用竊電器竊電時(shí) ,其反轉(zhuǎn)電量還會(huì)疊加在正向電量中去 ,竊電是無(wú)法得逞的。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展 ,人民的物質(zhì)生活 水平得到了極大的提高 ,不少省份實(shí)現(xiàn)了村村通電。 主要技術(shù)指標(biāo) ： 1)工作電壓 220V； 2)最大輸出功率 40KW。是世界上最近幾年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù) ,它成功的將射頻識(shí)別技術(shù)和 IC卡 技術(shù)結(jié)合起來(lái) ,結(jié)束了無(wú)源 (卡中無(wú)電源 )和免接觸這一難題 ,是電子器件領(lǐng)域的一大突破。s development and application in our country, and points out the Problem of Prepayment IC Watthour meter, and explains the significance and function principle of the multi_user Watt_hour meter bases on RFID. Secondly, it introduces the development and fundament Principle of the radio frequency recognition technology. This design’s software adopts modularization, the software is divided into five big modules: munication module, electrical energy measurement module, the acoustie_optics alarm module, the radio frequency card read_write module,each module divides into certain subroutines. Key Words ： The watt_hour meter。其次是 IC卡易被污染和損壞 ,開(kāi)放式卡口易被攻擊導(dǎo)致內(nèi)部系統(tǒng)混亂 。 ........................................14 ADE7755 功能概述 ...........................................14 ADE7755 引腳功能 ...........................................15 ADE7755 的工作原理 .........................................17 存儲(chǔ)器選擇 .......................................................18 顯示模塊的選擇 ...................................................19 MC14499 簡(jiǎn)介及工作原理 .....................................19 MC14499 管腳分布及其說(shuō)明 ...................................19 通信模塊 器件選擇 ..................................