AU6438-BS 28PIN V1.00 读卡器原理图设计
SD卡工作原理介绍和工作原理图
SD卡工作原理介绍和工作原理图大容量SD卡在海洋数据存储中的应用本设计使用8 GB的SDHC(High Capacity SD Memory Card，大容量SD存储卡)，为了方便卡上数据在操作系统上的读取，以及数据的进一步分析和处理，在SDHC卡上建立了FAT32文件系统。
海洋要素测量系统要求数据存储量大、安全性高，采用可插拔式存储卡是一种不错的选择。
目前，可插拔式存储卡有CF卡、U 盘及SD卡。
CF卡不能与计算机直接通信;U盘需要外扩接口芯片才能与单片机通信，增加了外形尺寸及功耗;而SD卡具有耐用、可靠、安全、容量大、体积小、便于携带和兼容性好等优点，非常适合于测量系统长期的数据存储。
1 SD卡接口的硬件设计STM32F103xx增强型系列是意法半导体公司生产的基于Cortex-M3的高性能的32位RISC内核，工作频率为72 MHz，O端口和连接到2条APB总线的外设。
内置高速存储器(128 KB的闪存和20 KB 的SRAM)，以及丰富的增强I,STM32F103xx系列工作于-40,+105?的温度范围，供电电压为2.0,3.6 V，与SD 卡工作电压兼容，一系列的省电模式可满足低功耗应用的要求。
SD卡支持SD模式和SPI模式两种通信方式。
采用SPI模式时，占用较少的I,O资源。
STM32F103VB包含串行外设SPI接口，可方便地与SD卡进行连接。
通过4条信号线即可完成数据的传输，分别是时钟SCLK、主机输入从机输出MISO、主机输出从机输入MOSI和片选CS。
STM32F103VB与SD卡卡座的接口电路如图1所示。
SD卡的最高数据读写速度为10 MB,s，接口电压为2.7,3.6 V，具有9个引脚。
SD卡使用卡座代替传输电缆，减少了环境干扰，降低了出错率，而且1对1传输没有共享信道的问题。
SD卡在SPI模式下各引脚的定义如表1所列。
2 SD卡接口的软件设计本设计采用STM32F103VB自带的串行外设SPI接口与SD卡进行通信，这里只介绍SPI模式的通信方式。
AU6438-BS 28PIN V1.00 读卡器原理图设计
VSS BS MSDATA1 MSDATA0 MSDATA2 INS MSDATA3 SCLK VCC VSS C12 MS Connector 1UF
B
C11 NC
SD/MMC/MMC4.0 Combo Connector
A
A
Disclaimer: This schematic is for reference only. Alcor Micro Corp. makes no warranty for the use of its products and bears no responsibility for any error that appear in this document. Specifications are subject to change without notice.
New release.
DATE
2012/08/16
BY
Nick
D
D
C
C
B
Байду номын сангаас
B
A
Alcor Micro Corp.
Title <Title> Size A Date:
5 4 3
A
Document Number AU6438-BS 28PIN Thursday, August 16, 2012
2
Rev 1.00 Sheet 2
1
of
2
600 DM DP U2 SDCDN R1 LED VCC3.3 330 CTRL1 CHIPRESETN R2 680 DP DM XI XO VCC1.8 C_V33 XI NC Y1 CHIPRESETN C3 0.47UF C_V33 C_V33 DATA2 DATA3 DATA4 SDCMD CTRL2 CTRL0 SD_V33 R9 DATA6 0 CTRL0_A 9 1 10 2 11 3 4 5 12 6 13 7 8 14 15 CN1 SDDATA2 SDDATA3 SDDATA4 CMD SDDATA5 VSS VDD CLK SDDATA6 VSS2 SDDATA7 SDDATA0 SDDATA1 SDCDN GND SDWP 1UF 0.1UF C4 C5 AU6438-BS 1UF 2.2UF NC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 SDCDN CTRL1 GPON7 CHIPRESETN REXT V33APHY DP DM VSSAREG XI XO VSS V18 C_V33 DATA1 DATA0 CTRL3 DATA6 CTRL0 CTRL2 SDCMD DATA4 DATA3 DATA2 MSINS VSSHM V33 AVDD5V 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 C6 DATA1 DATA0 CTRL3 DATA6 CTRL0 CTRL2 SDCMD DATA4 DATA3 DATA2 MSINS VCC3.3 VCC R6 C7 1_0603 0.1UF
RFID读卡器射频电路设计
RFID读卡器射频电路设计射频识别技术（RFID，即Radio Frequency Identification）是一种基于雷达技术发展而来的识别技术，其主要原理是通过无线电磁波进行非接触双向数据通信从而获取相关数据并实现目标识别，RFID技术是微波技术、密码学以及无线通信原理等众多学科知识交叉的新兴产物，其应用领域覆盖了高速公路收费管理、铁路物流运输控制管理及工业自动化监控等众多领域。
RFID系统按照工作频段可以划分为低频（135kHz以下）、高频（13.56MHz）、超高频（860～930MHz）和微波（2.4GHz以上）等几类。
射频识别系统通常由电子标签（射频标签）、天线和阅读器组成。
一、读卡器读卡器一般由射频信号处理模块、基带信号处理模块、控制单元以及和外部设备连接的接口模块等组成，其结构。
射频信号处理模块主要实现三大功能：一是通过天线发射足够功率的射频电磁波，以激发电子标签并为其提供能量；二是对发射信号进行调制，然后将已调制的信号数据转化为电磁波传送给标签；三是接收并解调来自电子标签的射频信号。
为了处理往来于应答器的两个方向上的数据流，射频信号处理模块有两个不同的信号通道，传送到电子标签中去的数据通过发射电路分支，而来自于电子标签的数据通过接收电路分支处理。
控制单元的主要功能：与上层应用软件进行通信，并执行应用软件发来的命令；控制与电子标签的通信过程；信号的编码与解码。
对于某些特定系统还有以下的附加功能：执行防碰撞算法；对电子标签与读卡器之间要传送的数据进行加密和解密；进行电子标签和读卡器之间双向的身份验证。
二、射频信号处理单元电路读卡器的发射信号功率远大于电子标签反向散射回来的信号，而且与接收信号同频率，这样如果大功率的反射信号漏泄到接收电路就会使接收电路各个部分的器件饱和，导致读卡器对接收信号无法解调，因此射频信号处理模块的技术指标好坏会直接影响到RFID系统的质量水平。
为射频前端电路结构示意图，射频信号处理模块一般包括两大单元：一是基带信号调制发射模块电路，它由锁相环电路、混频调制电路、滤波电路、功率放大电路等几部分组成；二是射频信号解调接收处理电路，它由差分放大电路，零中频解调电路以及相应的滤波电路构成。
门禁读卡器外壳设计要领
门禁读卡器外壳设计要领
1、设计以系列为主、以灯的形状为标志分主题系列、每一系列为一个主题,此设计要求分为长条型,长条＋键盘型，即为一套。
2、表面处理赛纹
3、材质颜色为本色、最好不做喷油处理、如需处理只能小面积做喷油
4、风格可用欧美风格（线条较硬、厚实）或日韩风格（流线型）
5、表面线条处理要求简洁
6、安装孔位为68MM、85MM或其他尺寸
7、材料使用PC料或ABS料
8、LED灯可分红、绿双色和红、绿、黄三色，可采用灯条的方式，也可以参考其他的
系列一：
1、长条：120×56×18 MM 安装孔位（竖向）：85 MM
2、长条带键盘：120×56×18 MM 安装孔位（竖向）：85 MM
长条：外观要求有LED，有公司LOGO。
长条带键盘：在长条的基础上，加上数字键盘，数字键盘为竖着的2行排列，数字按键要带背光设计，有LED灯，有公司LOGO。
SD卡在单片机上的应用以及SD卡引脚 电路图及工作原理介绍
SD卡在现在的日常生活与工作中使用非常广泛，时下已经成为最为通用的数据存储卡。
在诸如MP3、数码相机等设备上也都采用SD卡作为其存储设备。
SD 卡之所以得到如此广泛的使用，是因为它价格低廉、存储容量大、使用方便、通用性与安全性强等优点。
既然它有着这么多优点，那么如果将它加入到单片机应用开发系统中来，将使系统变得更加出色。
这就要求对SD卡的硬件与读写时序进行研究。
对于SD卡的硬件结构，在官方的文档上有很详细的介绍，如SD卡内的存储器结构、存储单元组织方式等内容。
要实现对它的读写，最核心的是它的时序，笔者在经过了实际的测试后，使用51单片机成功实现了对SD卡的扇区读写，并对其读写速度进行了评估。
下面先来讲解SD卡的读写时序。
1）SD卡的引脚定义：SD卡引脚功能详述：引脚编号SD模式SPI模式名称类型描述名称类型描述1CD/DAT3IO或PP卡检测/数据3#CS I片选2CMD PP命令/回应DI I数据输入3VSS1S电源地VSS S电源地4VDD S电源VDD S电源5CLK I时钟SCLK I时钟6VSS2S电源地VSS2S电源地7DAT0IO或PP数据线0DO O或PP数据输出8DAT1IO或PP数据线1RSV9DAT2IO或PP数据线2RSV注：S：电源供给I：输入O：采用推拉驱动的输出PP：采用推拉驱动的输入输出SD卡SPI模式下与单片机的连接图：SD卡支持两种总线方式：SD方式与SPI方式。
其中SD方式采用6线制，使用CLK、CMD、DAT0~DAT3进行数据通信。
而SPI方式采用4线制，使用CS、CLK、DataIn、DataOut进行数据通信。
SD方式时的数据传输速度与SPI方式要快，采用单片机对SD卡进行读写时一般都采用SPI模式。
采用不同的初始化方式可以使SD卡工作于SD方式或SPI方式。
这里只对其SPI方式进行介绍。
（2）SPI方式驱动SD卡的方法SD卡的SPI通信接口使其可以通过SPI通道进行数据读写。
最新SD卡在单片机上的应用以及SD卡引脚 电路图及工作原理介绍
SD卡在现在的日常生活与工作中使用非常广泛，时下已经成为最为通用的数据存储卡。
在诸如MP3、数码相机等设备上也都采用SD卡作为其存储设备。
SD 卡之所以得到如此广泛的使用，是因为它价格低廉、存储容量大、使用方便、通用性与安全性强等优点。
既然它有着这么多优点，那么如果将它加入到单片机应用开发系统中来，将使系统变得更加出色。
这就要求对SD卡的硬件与读写时序进行研究。
对于SD卡的硬件结构，在官方的文档上有很详细的介绍，如SD卡内的存储器结构、存储单元组织方式等内容。
要实现对它的读写，最核心的是它的时序，笔者在经过了实际的测试后，使用51单片机成功实现了对SD卡的扇区读写，并对其读写速度进行了评估。
下面先来讲解SD卡的读写时序。
1）SD卡的引脚定义：SD卡引脚功能详述：引脚编号SD模式SPI模式名称类型描述名称类型描述1 CD/DAT3 IO或PP 卡检测/数据3 #CS I 片选2 CMD PP 命令/回应DI I 数据输入3 VSS1 S 电源地VSS S 电源地4 VDD S 电源VDD S 电源5 CLK I 时钟SCLK I 时钟6 VSS2 S 电源地VSS2 S 电源地7 DAT0 IO或PP 数据线0 DO O或PP 数据输出8 DAT1 IO或PP 数据线1 RSV9 DAT2 IO或PP 数据线2 RSV注：S：电源供给I：输入O：采用推拉驱动的输出PP：采用推拉驱动的输入输出SD卡SPI模式下与单片机的连接图：SD卡支持两种总线方式：SD方式与SPI方式。
其中SD方式采用6线制，使用CLK、CMD、DAT0~DAT3进行数据通信。
而SPI方式采用4线制，使用CS、CLK、DataIn、DataOut进行数据通信。
SD方式时的数据传输速度与SPI方式要快，采用单片机对SD卡进行读写时一般都采用SPI模式。
采用不同的初始化方式可以使SD卡工作于SD方式或SPI方式。
这里只对其SPI方式进行介绍。
AU6353 48PIN DEMO BOARD V1_01 原理图
DP1_PWRUP DP1_OVRCUR AVDD3 USB_DP USB_DM ChipResetN V18_2 C1_V33 AVSS VDDHM VDD2 MSINS
AVDD1 DP3_DM DP3_DP DP4_DM DP4_DP AVDD2 V18_1 AVSS5V VDD5V V33_1 BUS_PWREDN VDD1
VDD C7 4.7UF_0805
AVDD1
R34
0_0603 DP3_DM DP3_DP DP4_DM DP4_DP
AVDD2 VCC1.8
R35 R36 VCC R4
0_0603 0_0603
C
VCC3.3 C9 4.7uF_0805
R3 1_0603 0_0603
BUS_PWRED VDD1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
R27
B
Up Stream Port
VBUS
0 NC
VCC3.3 2 FB1
B
BUS_PWRED
R28
Reserve 0 ohm resistor for EMI certification
R31 VCC 0_0603 S_VCC R32 D1 S_VCC S AA C26 0.1UF VBUS Q1 P-MOS (FDN338P)1 R33 4.7K G FDN338P D 510K AA VBUS SCHOTTKY DIODE(1N5819)
PORT3 DP4_PWR 8 7 6 5 DP4_PWR VCC DP4_PWR C25 100UF R23 0 DP4_DM DP4_DP R24 R25 0 0 1 2 3 4 5 6 PW DATADATA+ GND FGND1 FGND2
门禁控制器接线原理图
门禁系统操作手册门禁控制器接线--原理图1一．设备特性：1．485控制器特性第一部分门禁控制器硬件手册门禁系统操作手册485 门禁控制器使用标准的工业串口通信，通信距离可达1200 米，每个总线可以接255 台设备，使用485 集线器可以扩展多条总线。
支持多达6 个输出和10 个输入。
型号有单门、双门、4门等。
⏹ 标准485（波特率9600）通讯；⏹ 大容量存储卡，54000 卡记录，60000 刷卡记录，10000 报警记录（控制器的记录保存在Flash 里面；双存储器，卡数据、刷卡记录分别存储，数据不易丢失；在脱机状况下，如果记录（刷卡记录和报警记录）超出容量，将覆盖最早的记录）；⏹ 开门时区设置多达16 组，且可以分别设定对应的多种开门方式，如卡、卡+密码、密码、双卡、首卡开门等；⏹ 支持远程操作开关门、远程开关火警、报警。
支持软件锁门常闭功能；⏹ 支持多个报警事件的报警输出，如无效卡、无效时间、门报警、门开超时等；⏹ 默认支持2—4个weigend 读卡器，自动适应26、34、37协议；⏹ 支持多达6 个输出，分别控制门和报警输出联动；⏹ 多门控制器支持互锁、防潜返功能；⏹ 所有设备可以混合安装在一个系统里面；⏹ 配合软件支持考勤、实时在线巡更功能。
支持多用户多机实时管理监控；⏹ 内置web 网页，同时可以网络实时监控；2．T CP/IP控制器特性以太网门禁控制器是专门为对通信要求比较高而设计的门禁设备。
具有远程升级、远程初始化、数据复位、防区功能的功能；可以扩展的485 接口空间；支持多达6个输出和10 个输入。
是一个可以通过以太网进行远程管理的门禁系统。
型号有单门、双门、4门等。
⏹ 标准10M TCP/IP 通讯；⏹ 大容量存储卡，支持远程升级版卡容量4000，刷卡记录4000，报警记录6000；⏹ 标准版卡容量54000，刷卡记录60000，报警记录20000（控制器的记录保存在Flash 里面。
存储单元电路原理图
采用EEPROM工艺设计通用阵列逻辑器件——遇到的问题与解决方案深圳市国微电子股份有限公司裴国旭电可擦除只读存储器（EEPROM）工艺可广泛运用于各种消费产品中，像微控制器、无线电话、数字信号处理器、无线通讯设备以及诸如专用芯片设计等诸多应用设备中。
0.18μmEEPROM智能模块平台可广泛应用于快速增长的IC卡市场，如手机SIM卡、借记卡、信用卡、身份证、智能卡、USB钥匙以及其他需要安全认证或需时常更新和编写资料的应用设备中。
利用EEPROM工艺的可擦除，可重新编程的特点，用EEPROM单元组成阵列，通过对阵列单元的编程可实现芯片的不同逻辑功能。
EEPROM工艺的存储单元由两个NMOS晶体管组成，如图2,N1为耐高压增强型NMOS 晶体管作为存储单元的控制晶体管，.N2为耗尽型NMOS晶体管,有两层硅栅，一层为浮栅用来存放电子．N2就是存储单元的存储晶体管．图1 存储单元物理结构图图2 存储单元电路原理图．存储单元的擦写原理（图1，图2）：存储单元控制栅(CG)为16V, 存储单元选择栅(SG)为15V, 存储单元的位线端口(VB)为“0”，存储单元的源端(VS)悬空，电子由隧道窗口进入到浮栅(FLOAT_GATE)上，并保持住。
当进行读操作时，CG接“0”，由于浮栅上存有电子，N2的浮栅为负5V左右，因此关闭了耗尽型N2晶体管，达到了擦除的目的。
当CG=“0”，SG=15V，VB=16V，VS悬空时，浮栅上的电子会从隧道窗口放掉，当进行读操作时，CG 接“0”，由于浮栅上没有电子，N2的浮栅为0V左右，由于N2是耗尽型NMOS晶体管，在栅极电压为0V时也导通，达到写入目的。
在测试芯片的过程中发现可以写数据，无法擦除数据。
芯片的工作电压为5V，擦写时高压引脚(VH)输入15V电压，VH=15V信号是通过控制逻辑提供给EEPROM单元，芯片的擦除过程是把所有的EEPROM单元一次性擦除，而写入可以只写一个EEPROM单元，经过实验，只给一个EEPROM单元写“1”可以成功，将所有的EEPROM单元写“1”也可以成功。
公交IC卡原理图
公交非接触IC卡读写器的应用设计采用PHILIPS公司的Mifare卡作IC卡，设计以射频技术为核心，以单片机为控制器的IC卡读写器在公交自动收费系统中的应用。
制作的IC卡读写器可以实现制卡、售卡、自动收费等功能，具有安全、实用、方便、快捷、可靠性高的特点，解决了城市公共交通服务行业既频繁又琐碎的收费管理问题，有广泛的应用前景。
关键词：单片机非接触式IC卡读写器一、IC卡读写器概述目前经常接触到的IC卡有两种：接触式的和非接触式的IC卡。
接触式的IC卡通过机械触点从读写器获取能量和交换数据；非接触式IC卡通过线圈射频感应从读写器获取能量和交换数据，所以又称射频卡。
目前在社会上常见的是接触式IC卡。
它具有存储量大（以兆为单位），保密功能强（有多重密码设置和认证功能），可实现一卡多用。
但是，这类卡的读写操作速度较慢，操作也不方便，每次读写时必须把卡正确地插入到读写器的口槽才能完成数据交换，这样，在公交、考勤等需要频繁读写卡的场合就很不方便，而且读写器的触点和卡片上IC卡的触脚暴露在外,容易损坏和搞脏而造成接触不良。
非接触式IC卡是根据射频电磁感应原理产生的。
它的读写操作只需将卡片放在读写器附近一定的距离之内就能实现数据交换，无需任何接触，使用中非常方便、快捷，不易损坏。
因此，在公交、门禁、校园、企事业等人事管理、娱乐场所等方面有广泛的应用前景。
目前我国引进的射频IC卡主要有PHILIPS公司的Mifare和ATMEL公司的Temic卡。
下面以PHILIPS公司的Mifare卡为主、介绍城市公交自动售票IC 卡读写器的实现方法。
二、工作原理非接触式IC 卡读写器以射频识别技术为核心，读写器内主要使用了1片Mifare卡专用的读写处理芯片--MMM微模块。
它是一个小型的最大操作距离达20～30mm的Mifare读/写设备的核心器件，其功能包括调制、解调、产生射频信号、安全管理和防碰撞机制。
内部结构分为射频区和接口区：射频区内含调制解调器和电源供电电路，直接与天线连接；接口区有与单片机相连的端口，还具有与射频区相连的收/发器、16字节的数据缓冲器、存放64对传输密钥的ROM、存放3套密钥的只写存储器以及进行三次证实和数据加密的密码机、防碰撞处理的防碰撞模块和控制单元。