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文檔簡介

1、By 冷月RFID一、概述1二、系統(tǒng)組成2三、讀卡器MFRC52271、內部框圖72、電路圖83、MFRC522支持的三種接口94、工作過程9四、結果12一、概述通過點名、磁卡和接觸式IC卡等方式對學生的到課情況進行考勤、記錄管理,既耗時又相互干擾;而非接觸式RFID學生考勤系統(tǒng)實現(xiàn)了利用無線射頻識別技術 對學生考勤管理,既方便、快捷,又省時。而且通過物聯(lián)網和PC機終端對數據進行處理。二、系統(tǒng)組成學生智能考勤系統(tǒng)由四大部分組成,非接觸式IC卡、讀卡器、單片機及PC終端。如下圖學生考勤系統(tǒng)組成1. 當保存有學生基本信息的IC卡進入讀卡器天線作用范圍內時,卡片獲得能量以維持卡內部電路工作;2. 單

2、片機負責控制讀卡器進行一系列“尋卡防沖突選卡讀/寫卡”操作,如果成功,將讀取到卡片上的學生信息;3. 單片機將學生信息發(fā)送到PC終端,由PC機對一步對數據進行處理。 四、讀卡器MFRC522MF RC522 是應用于 13.56MHz 非接觸式通信中高集成度讀寫卡系列芯片中的一員。是 NXP 公司針對“三表”應用推出的一款低電壓、低成本、體積小的非接觸式讀寫卡芯片,是智能儀表和便攜式手持設備研發(fā)的較好選擇。 MF RC522 利用了先進的調制和解調概念,完全集成了在13.56MHz 下所有類型的被動非接觸式通信方式和協(xié)議。支持ISO14443A的多層應用。其內部發(fā)送器部分可驅動讀寫器天線與 I

3、SO 14443A/MIFARE®卡和應答機的通信,無需其它的電路。接收器部分提供一個堅固而有效的解調和解碼電路,用于處理 ISO14443A 兼容的應答器信號。數字部分處理 ISO14443A 幀和錯誤檢測(奇偶CRC)。 此外,它還支持快速 CRYPTO1 加密算法, 用于驗證 MIFARE 系列產品。 MFRC522支持 MIFARE®更高速的非接觸式通信,雙向數據傳輸速率高達 424kbit/s。 作為 13.56MHz 高集成度讀寫卡系列芯片家族的新成員,MF RC522與 MF RC500 和MF RC530 有不少相似之處,同時也具備諸多特點和差異。它與主機間

4、的通信采用連線較少的串行通信,且可根據不同的用戶需求,選取 SPI、I2C 或串行 UART(類似 RS232)模式之一,有利于減少連線,縮小 PCB板體積,降低成本。1、內部框圖(1) MFRC522支持SPI、I2C、UART接口;(2) 64字節(jié)發(fā)送和接收的FIFO緩存;(3) 4頁,每頁16個寄存器,共64個寄存器;(4) 具有硬件掉電、軟件掉電、發(fā)送掉電三種節(jié)電模式;(5) 支持 ISO/IEC 14443 TypeA和 MIFARE®通信協(xié)議;2、電路圖3、MFRC522支持的三種接口定義如下:模塊使用的是SPI接口,與單片機接口如下:4、工作過程對卡的操作分成四步:尋卡

5、防沖突選卡讀/寫卡;Mifare_One卡片命令MF522命令字MFRC522發(fā)送與接收卡數據暫存于FIFO中;(1) 尋卡向FIFO中寫入PICC_REQIDL命令,通過PCD_TRANSCEIVE命令將FIFO中數據通過天線發(fā)送出去,此時若有卡在天線作用范圍內,將識別命令,并返回卡類型;卡類型(TagType):0x4400 = Mifare_UltraLight0x0400 = Mifare_One(S50)0x0200 = Mifare_One(S70)0x0800 = Mifare_Pro(X)0x4403 = Mifare_DESFire關于下面兩條命令的區(qū)別:第一條命令讀取完卡后

6、還會再次讀?。坏诙l命令讀取完卡后會等待卡離開開線作用范圍,直到再次進入。(2) 防沖突向FIFO中寫入PICC_ANTICOLL0x20,通過PCD_TRANSCEIVE命令將FIFO中數據通過天線發(fā)送出去,卡返回卡序列號(共5字節(jié),第5字節(jié)是卡序列號校驗碼);由于是非接觸式的,同一時間天線作用范圍內可能不只一張卡時,即有多于一張的MIFARE 1卡發(fā)回了卡序列號應答,則發(fā)生了沖突。此時,由于每張卡的卡序列號各不相同,MCM接收到的信息(即卡序列號)至少有1位既是0又是1(即該位的前、后半部都有副載波調制),MCM找到第1個沖突位將其置1(排除該位為0的卡),然后查第2個,依次排除,最后不再

7、有沖突的SN即為被選中的卡。(3) 選卡向FIFO中寫入PICC_SElECTTAG0x70卡序列號,通過PCD_TRANSCEIVE命令將FIFO中數據通過天線發(fā)送出去,卡返回卡容量(對于MIFARE 1卡來說,可能為88H或08H);(4) 對卡EEPROM讀寫之前要進行認證status = MFRC522_Auth(PICC_AUTHENT1A, blockAddr, sectorKeyAblockAddr/4, serNum);/認證向FIFO中寫入PICC_AUTHENT1A/PICC_AUTHENT1B塊地址扇區(qū)密碼卡序列號,通過PCD_TRANSCEIVE命令將FIFO中數據通過

8、天線發(fā)送出去,MIFARE 1 卡的密碼認證方式: 三次相互認證的令牌原理框圖(A) 環(huán):由MIFARE 1卡片向讀寫器發(fā)送一個隨機數據RB。 (B) 環(huán):由讀寫器收到RB后向MIFARE 1卡片發(fā)送一個令牌數據TOKEN AB,其中包含了用讀寫器中存放的密碼加密后的RB及讀寫器發(fā)出的一個隨機數據RA。(C) 環(huán):MIFARE 1卡片收到 TOKEN AB 后,用卡中的密碼對TOKEN AB的加密的部分進行解密得到RB',并校驗第一次由(A)環(huán)中MIFARE 1卡片發(fā)出去的隨機數RB是否與(B)環(huán)中接收到的TOKEN AB中的RB'相一致;若讀寫器與卡中的密碼及加密/解密算法一

9、致,將會有RB=RB',校驗正確,否則將無法通過校驗。(D) 環(huán):如果(C)環(huán)校驗是正確的,則MIFARE 1卡片用卡中存放的密碼對RA加密后發(fā)送令牌TOKEN BA給讀寫器。 (E) 環(huán):讀寫器收到令牌TOKEN BA后,用讀寫器中存放的密碼對令牌TOKEN BA中的RA(隨機數)進行解密得到RA';并校驗第一次由(B)環(huán)中讀寫器發(fā)出去的隨機數RA是否與(D)環(huán)中接收到的TOKEN BA中的RA' 相一致;同樣,若讀寫器與卡中的密碼及加密/解密算法一致,將會有RA=RA',校驗正確,否則將無法通過校驗。如果上述的每一個環(huán)都為“真”,且都能正確通過驗證,則整個的認證過程將成功。讀寫器將允許對剛剛認證通過的卡片上的這個扇區(qū)進入下一步的操作(讀/寫等操作)。(5) 寫數據向FIFO中寫入PICC_WRITE塊地址,通過PCD_TRANSCEIVE命令將FIFO中數據通過天線發(fā)送出去。要注意寫塊3數據,因為塊3包含了所在扇區(qū)在密鑰及訪問條件,如果操作不當,將導致扇區(qū)無法正常使用。(6) 讀數據向FIFO中寫入PICC_READ塊

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