射频卡技术在数字式预付费电表系统中的应用

摘 要：本文介绍了一种基于射频卡的数字式预付费电表系统，给出数字式电表的硬件和软件结构。关键词：射频卡；电表；U2270B；AD7755引言射频卡是一种非接触式智能IC卡，它是近几年发展起来的一项新技术，它是通过无线电波进行数据传输的，没有接触式IC卡的电气触点，因此，相对于传统的接触式IC卡具有可靠性高、寿命长等优点，而得到了广泛应用。我们用ATMEL公司TEMIC系列125kHz射频卡的读写基站芯片U2270B设计预付费数字电度表。 系统组成整个系统由电表管理系统、射频卡、射频卡预付费数字电表三部分组成。电表管理系统用于用电管理部门对用户发行电表射频卡、用户购电写卡、用户购电信息管理。系统由微机、电表管理软件、电表专用射频卡读、写设备等组成。它完成的功能有：电表射频卡的初始化，可以设置、清除、更改密码，将用户的预购电度数写入用户卡中，同时把用户新购的电度数写入数据库。电表射频卡数据库的维护包括查询、删除、转帐和打印等。射频卡用于记录用户序列号、预购的电度数以及所配电度表的工作参数等信息。预付费电表根据用户预购的电度数为用户供电，并准确记录用户的用电情况，在用户预购的电度数将要用完时发出报警信息，若用户在规定的用电范围内未重新购电，电表将自动切断用户电源，直到再一次用射频卡写入预购电度数，并被确认才恢复供电。图1 射频卡读、写电路图 图2 电表框图 射频读写系统的硬件构成TEMIC系列射频卡内有264bit的EEPROM，它分成8块(block)。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；block1~bloc6是用户块，用来存放用户数据和信息；block7是密码块，若加密功能不被启用也可以作为用户块使用。本系统设置基站工作在125kHz的载波频率下，采用RF/32的传输波特率，Manchester编码，使用Sequence Terminator同步信号，循环发送block1~block6的数据。在这样的工作模式配置下，位时钟周期ms =256ms。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系列射频卡读写器系统。系统硬件电路如图1所示。基站天线需要用户自己绕制。一般用铜制漆包线绕直径3cm、150圈即可，电感值为1.35mH。载波频率fosc典型值为125kHz，也可以由用户自己设定。此频率是由流入RF(15)引脚的电流值决定的，所以通过调节RF(15)和VS(14)引脚之间的限流电阻Rf1和Rf2的值就可以改变此频率，具体的计算公式如下：Rf1 Rf2=k

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