基于WIFI接口的RFID便攜式拍卡查詢系統設計

鐘艷飛 梁斌 劉海明 王亮亮

【摘要】 針對持有RFID卡人員活動情況信息實時統計的需要，設計了一款基于WIFI接口的便攜式實時信息拍卡查詢系統。系統由單片機MSP430G2553核心處理器、13.56MHz高頻RFID讀卡模塊、USR-WIFI232模塊、手機APP應用軟件構成。其可方便讀取持卡人卡片中的相關信息，并暫時保存于系統自帶存儲器。當接收到手機APP軟件發出的提取數據指令后，將之前存儲的所有數據通過WIFI信道傳遞給手機數據處理系統。并對該便攜式設備做了低功耗應用設計，以增加手持設備的續航能力。

【關鍵字】 WIFI接口 RFID讀卡 MSP430G2553單片機

一、引言

隨著物聯網、無線通信技術與門禁、考勤、一卡通技術的融合。針對持有RFID卡人員活動情況信息實時統計的需要，設計了一款基于WIFI接口的便攜式實時信息拍卡查詢系統。

二、系統方案設計

系統基于WIFI通信技術與物聯網相結合，設計出一款實時查詢和管理RFID卡片信息的便攜式設備。通過該系統我們可以實時認證持卡人的身份和查詢卡內信息的變動情況，并對其的出勤情況進行即時了解。系統配有WIFI通信接口，通過它可以將數據上傳至手機平臺上的APP軟件。其系統整體方案如圖1所示。

當手機APP軟件通過WIFI信道和系統互聯處于在線模式下，RFID讀卡模塊讀取卡片內序列號和相關信息后直接上傳至手機數據庫。當手機平臺處于離線模式下，由RFID讀卡模塊讀取卡片內序列號和相關信息將存儲于本地EEPROM存儲器內，待手機APP上線后再上傳給手機數據庫。

2.1主控芯片電路

主控芯片選用的是美國TI公司的MSP430G系單片機，它是一款16位的超低功耗混合型單片機，片內外設比較豐富，系統工作穩定。選用MSP430G2553單片機最小系統，只需要復位電路，晶振電路即可工作。本設計為手持便攜式設備，那么就需要考慮功耗問題，其相對于51、PIC等單片機，雖然成本有所提升，但是工作的穩定性以及低功耗性更加有優勢。

2.2 RFID讀卡頭電路

如圖2所示為MFRC522構成的讀寫器，其外圍電路簡單，只需要對天線進行處理，就可以與IC卡進行諧振通信，可通過I2C或是SPI接口，由主控芯片進行數據操作。

2.3 WIFI模塊介紹

本系統采用的WIFI接口模塊，此模塊內置天線，也預留了2.4G外天線接口，體積較小，信號強傳輸范圍廣，可以達到目標要求。該芯片支持802.11b/g/n無線標準，超低功耗，支持WPS聯網配置，UART/PWM/GPIO數據通信，可以同時與5路TCP Client連接，也能實現Smart Link智能聯網功能，即可直聯手機APP。

2.4電源管理電路

本設計為手持設備，對電量的消耗要有效控制。采取BQ24032為管理主芯片，采用圖3所示的主電路，通過主控芯片MSP430進行控制。該電路具備充電定時設定功能、睡眠模式和備用模式、自動充電電源選擇功能和電池溫度的監視調整功能。

三、系統軟件設計

整個系統的軟件工作流程如圖4所示。系統通過初始化，檢測有效范圍內的IC卡，讀取其序列號和相關數據，并將信息存儲起來。當結束使用，有兩種方式讀取數據：（1）系統可以通過wifi與無線終端 組成局域網，無線終端可以同APP等應用軟件，讀取數據，并將數據同步到數據庫，實現數據統計與共享。（2）通過手持設備wifi，將設備與互聯網連接，并將數據上傳到數據庫中，之后使用者可以通過訪問數據庫統計，以及從數據庫下載數據備份。

四、總結

本設計方便攜帶，共享性強，可與手機、計算機等無線終端設備進行通信。實現隨時隨地統計RFID卡內相關信息和數據，配合手機APP軟件可完成信息的存儲、查詢，滿足設計任務要求。

參 考 文 獻

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