125k非接触id卡读卡器设计完整版.doc
北京圆志科信电子科技有限公司 125K ID 卡读卡芯片 应用手册说明书
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0.2更改历史记录版本描述日期V1.0 第一版发布2020.10.12目录0.1声明 (2)0.2更改历史记录 (3)1概述 (5)1.1M610系列125K ID卡读卡芯片 (5)1.2产品型号及之间的区别 (5)1.3功能特点 (5)2硬件描述 (6)2.1 管脚说明 (6)2.2 电气特性 (8)2.3 结构尺寸 (8)3数据通讯协议 (9)3.1 UART协议 (9)3.2 主机通过ASC码发送接收数据 (9)3.3 主机通过HEX 16进制发送接收数据 (10)附录1 M610应用原理图参考 (12)1概述1.1M610系列125K ID卡读卡芯片M610系列125K ID卡10路驱动读卡芯片采用高性能ASIC处理器，用户不必关心内部复杂控制方法，只需通过简单的选定UART接口发送命令就可以实现对125K ID卡片的读取操作。
该系列读卡芯片可同时支持10路天线同时读取操作。
该读卡芯片完全支持EM、TK及其兼容卡片的操作，非常适合于门禁、考勤等系统的开发。
1.2产品型号及之间的区别型号接口主要区别M610 UART 可同时驱动10路天线1.3功能特点●简单的命令可完成对125K ID卡片的读取●可同时驱动10路天线，实现10路卡片同时读取●支持125K ID卡：EM4001/TK4001/EM4100/TK4100及其兼容卡片●宽电压工作范围DC3.0-5.5V，建议供电DC3.3V●外围电路简单●高抗干扰性●通用协议：UART适用于PC机或UART的单片机，默认波特率38400BPS可定制IIC/SPI/韦根等功能接口，以及主被动输出功能●可以外挂4M工业级晶振，使读卡距离稳定性更好，对于常温下工作的用户，对读卡距离要求不是特别高时，无需接外部晶振,可减少外部器件数量●自带看门狗●读卡距离远，最远可读取15厘米●基于模块的扩展功能很强可根据用户要求修改软件定制个性化功能●标准封装：TSSOP28●配以专用的IC-M610评估板，可实现用户应用快速开发，以达到短时间进入市场的目的图1：M606a管脚示意图描述第9路125K频率输出或接上拉几路失效，剩余路读卡速度加快电源3.0-5.5V，建议DC3.3V第10路125K频率输出或接上拉面几路失效，剩余路读卡速度加快第7路有卡指示灯，低电平有效外接4M晶体振荡器引脚1或在无外接晶振时该引脚为有卡指示引脚，低电平表示有7 TXD/LED10 用10K电阻下拉到地后，此时该引脚指示第十路有无卡的状态指示，否则该引脚为第十路有卡状态指示和数据输出的复合引脚8 CLKO7 第7路125K频率输出或接上拉2.7K电阻使本路及其后面几路失效，剩余路读卡速度加快9 CLKO1 第1路125K频率输出或接上拉2.7K电阻使本路及其后面几路失效，剩余路读卡速度加快10 CLKO2 第2路125K频率输出或接上拉2.7K电阻使本路及其后面几路失效，剩余路读卡速度加快11 LED2 第2路有卡指示灯，低电平有效12 CLKO6 第6路125K频率输出或接上拉2.7K电阻使本路及其后面几路失效，剩余路读卡速度加快13 LED3 第3路有卡指示灯，低电平有效14 CLKO3 第3路125K频率输出或接上拉2.7K电阻使本路及其后面几路失效，剩余路读卡速度加快15 CLKO5 第5路125K频率输出或接上拉2.7K电阻使本路及其后面几路失效，剩余路读卡速度加快16 LED5 第5路有卡指示灯，低电平有效17 RXD/TXD 若7引脚（TXD）未接10K下拉电阻，则此引脚为TTL 串口接收端若7引脚（TXD）接10K下拉电阻则此引脚为数据主动输出端18 LED6 第6路有卡指示灯，低电平有效19 LED1 第1路有卡指示灯，低电平有效20 CLKO4 第4路125K频率输出或接上拉2.7K电阻使本路及其后面几路失效，剩余路读卡速度加快21 RIO 内部基准电路输入，需外接10K电阻到地，同时连接5.1M 到RCO引脚22 LED4 第4路有卡指示灯，低电平有效23 RCI 125K检频后数据输入24 RCO 内部基准电路输出，需外接1uF电容到地，同时连接5.1M 到RIO引脚25 LED8 第8路有卡指示灯，低电平有效26 CLKO8 第8路125K频率输出或接上拉2.7K电阻使本路及其后面几路失效，剩余路读卡速度加快27 VSS 电源地图2：结构尺寸图3数据通讯协议3.1 UART协议UART帧格式：一个起始位，8个数据位，一个停止位，无奇偶校验位。
第7章 125 kHz RFID技术
PSK 调制所需的 周期脉冲信号
数位从1 变为0或从0变为1时， PSK3 路 至负载 相位改变180° 调制
直 接 选 择
多
Biphase
FSK 调制所需的 周期脉冲信号
22
调制器由数据编码器和调制方式两级电路组成， 其输入为来自存储器的二进制NRZ码，输出用于载波的 负载调制。
PSK1 曼彻斯特码 来自 存储器 多 路 直 接 选 择 FSK1， 1a FSK2， 2a PSK2 PSK3 多
ST BT 0 0 0 块1 0 ST 0 BT 0 ST 块2 块1 块1 块2 …. ST 块1 BT 块2 …. 块1 BT 块2 …. …. 块2 ….
1 0 1
0 1 1
…. 块1 块2 BT 块1 BT 块2 BT 块1 BT 块2
33
ATA5577C芯片工作有读模式和直接访
问的块读模式。
当大于64Tc(载波周期)时间长而无间隙再出现时， ATA5577C芯片退出写模式。
写模式
射频
读模式
起始 gap
gap
36
3. ATA5577C芯片的写工作模式 阅读器发出的命令和写数据可由中断载波形成空隙 （gap）的方法来实现，并以两个间隙之间的持续时间 来编码0和1。
当大于64Tc(载波周期)时间长而无间隙再出现时， 序列中的第一个gap为起始gap。在一 ATA5577C芯片退出写模式。 般情况下，起始gap应长于其后的gap。
1. 内部电路组成
调制器 能量 阅 读 器 数据 L1 L2 Coil1 8 C2 1 POR
模 拟 前 端 比特率 生成 写解码
模式寄存器 控 制 器 测试逻辑
存储器 （264 位 EEPROM) 输入寄存器
ID卡读卡器的开发及其在门禁系统中的应用
ID卡读卡器的开发及其在门禁系统中的应用摘要20世纪90年代射频识别（RFID）技术开始兴起，因其是一种非接触的自动识别技术，具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、安全性高、存储数据容量大以及存储信息更改方便等优点，得到了广泛的研究，并在电子收费、铁路机车车辆识别与跟踪、集装箱识别、贵重物品的识别与跟踪、宠物管理、出入门禁与考勤、车辆防盗等领域得到应用。
本文分析了ID卡应答器的基本工作机理以及ID卡内部信息的存储空间结构，并详细研究了ID卡的读卡原理和方法。
在此基础上，进行了基于ID卡的门禁控制系统的软件和硬件开发。
用Protel软件设计了电路原理图和PCB板，主要包括ID卡读卡电路、ISP下载电路,电源电路、E2PROM存储器扩展电路、实时时钟电路和门锁控制接口电路，论述了主要元器件的选型方法以及各部分电路的工作原理。
用Keil软件编写了射频信号的解码程序及门禁控制程序，并用流程图进行了说明。
经过实际电路的制作和反复调试，实现了基于ID卡的智能门禁管理功能。
关键词：射频识别，读卡器，曼彻斯特码，电控锁The development of ID card reader and its application in the access control systemAbstractRFID technology, which emerged in the 1990s，is a non-contact automatic identification technology. Because it has advantages of waterproof, antimagnetic, high temperature, long service life, long reading distance, safe, large capacity of data storage, easy to modify information, etc., it has been extensively studied a nd widely used in many fields such as the electronic toll system, railway rolling stock and track identification, container identification, valuables of the recognition and tracking, pet management, access and attendance access control, vehicle anti-theft, and so on.The basic working mechanism of the ID card transponder and the internal information storage structure of ID card is analyzed. The principle and the method of ID card reading are studied in detail.On the basis of that, the software and hardware of access control system based on ID card is developed. Both e lectronic schematic and PCB are designed by Protel.The circuit schematic mainly includes ID card reader circuit, ISP download circuit, power circuit, EEPROM memory expansion circuit, real-time clock circuit and the lock control interface circuit.The selection methods of main components and the working principle of each circuit part are described.Keil software is used to programming of the radio frequency signal decoding and access control. The designed program is illuminated by flow chart.The management function of intelligent access control base on ID card is realized at last through the experience of actual circuit production and repeated debugging.Key Words：RFID; Reader;Manchester code;Electronic Control Lock目录摘要 (i)Abstract (ii)第一章引言 (1)1.1历史及特点 (1)1.2 系统组成 (2)1.3 发展趋势 (2)1.4 主要工作及章节提要 (3)第二章射频识别原理概述 (4)2.1 应答器的原理 (4)2.1.1 应答器的分类及优缺点 (4)2.1.2 应答器的物理特征 (5)2.1.3 应答器的工作机理 (5)2.2 读卡器的原理 (6)2.2.1 能量供应 (7)2.2.2 数据传输与编码方式 (9)第三章 ID卡读卡器的开发 (11)3.1 ID卡读卡器硬件设计 (11)3.1.1 系统整体规划 (11)3.1.2 芯片选型 (11)3.1.3 硬件电路设计 (13)3.1.4 电路硬件的焊接与调试 (18)3.3 解码程序的设计 (19)第四章基于ID卡读卡器的门禁控制系统的实现 (22)4.1 电源模块 (23)4.2 时钟模块 (23)4.3 数据存储模块 (25)4.4 模拟门禁模块 (26)4.5 电控锁 (27)4.6 系统联调 (27)第五章总结与展望 (29)参考文献 (31)致谢...................................................... 错误！未定义书签。
125kHzRFID读写器的硬件设计_
中国高新技术企业
１２５ｋＨｚ ＲＦＩＤ 读ห้องสมุดไป่ตู้器的硬件设计
文 ／ 王萍 曾宝国
【摘 要 】 射 频 识 别 （Ｒ ＦＩＤ ） 是 利 用 无 线 方 式 对 电 子 数 据 载 体 （ 电 子 标 签 ） 进 行 识 别 的 一 种 新 兴 技 术 。本 文 针 对 工 作 频 率 为 １２５ｋＨｚ 的 电 子 标 签 ＡＴ８８ＦＲ ２５６－ １２ ， 介 绍 了 其 识 读 系 统 的 组 成 及 读 写 终 端 的 硬 件 设 计 。 【关 键 词 】 Ｒ ＦＩＤ 读 写 器 硬 件 设 计
４ 结束语 以上是本人在计算机机房工作多年中， 所总结的计算机故障及 维护的一些处理方法。前面我们已提到过计算机是高精密设备， 它 的 维 护 与 保 养 是 繁 重 的 、复 杂 的 ， 希 望 这 些 方 法 能 给 每 位 计 算 机 用 户提供方便， 减少不必要的经济损失。
（作者单位系陕西理工学院计算机科学与技术系）
射 频 识 别 技 术 （ＲＦＩＤ）是 近 年 迅 速 发 展 起 来 的 一 项 新 技 术 ， 它 利 用 射 频 信 号 通 过 空 间 耦 合 （交 变 磁 场 或 电 磁 场 ）实 现 非 接 触 式 信 息 传 递 ， 达 到 自 动 识 别 目 的 。 与 接 触 式 ＩＣ 卡 和 条 形 码 识 别 技 术 相 比 ， 射 频 识 别 技 术 最 大 的 优 势 在 于 特 别 适 合 对 数 量 大 、分 布 区 域 广 的 信 息 进 行 智 能 化 管 理 和 高 效 快 捷 地 运 作 ， 因 此 在 物 流 、交 通 航 运 、自 动 收 费、服务领域等方面有着广泛的应用前景。 针对工作频率为 １２５ｋＨｚ 的 电 子 标 签 ＡＴ８８ＦＲ２５６ － １２ ， 本 文 介 绍 了 其 识 读 系 统 的 组 成 及读写终端的硬件设计。
125KHz非接触式IC卡原理与应用(全)
125KHz非接触式IC卡原理与应用第一部分：基本知识一、简介IC卡（Integrated Circuit Card）经过20多年的发展，已广泛应用于金融、电信、保险、商业、国防、公共事业等领域。
IC卡按外部接口设备的连接方式可分为接触式IC卡和非接触式IC卡（又称射频卡，RFID）两类。
接触式IC卡，就是IC卡与外界进行数据通讯时，芯片的电极触点必须与IC卡读写设备直接连接；非接触式IC卡在使用时则无须与IC卡读写器设备直接连接，而是通过无线电波或电磁感应的方式实现与IC卡读写设备的数据通讯。
在刷卡速度要求高，用卡环境恶劣，污染严重等环境下，非接触式IC卡有着它特有的优势。
非接触式IC卡成功地解决了无源（卡中无电源）和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破，由于其高度安全保密、通信速率高、使用方便、成本日渐低廉等特点而得到广泛使用，主要应用于智能门禁控制、智能门锁、考勤机以及自动收费系统等。
射频卡与接触式IC卡相比有以下优点：●可靠性高，无机械接触，从而避免了各种故障；●操作方便，快捷，使用时没有方向性，各方向操作；●安全和保密性能好，采用双向验证机制。
读写器验证IC卡的合法性，同时IC卡验证读写器的合法性。
每张卡均有唯一的序列号。
制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化，不可再更改，因此可以说世界上没有两张完全相同的非接触IC卡。
射频卡根据使用频段的不同可分为低频卡和高频卡、超高频卡：●低频卡与读写器间通信使用的频段为低频段, 常用频点有125kHz、134kHz；●高频卡、超高频卡与读写器间通信使用的频段为高频段, 如13.56MHz、915MHz、2.45GHz等。
按工作距离的不同也可分为近距离卡和远距离卡：●近距离卡与读写器之间的有效作用距离为几厘米到几十厘米以内；●远距离卡与读写器之间的有效作用距离可达一到十几米以上。
按操作类型又可分为：低/高频只读型、低/高频无加密读写型、低/高频可加密读写型、多扇区独立加密应用型以及用户自定义分区应用型等。
一种简易的125khz读卡器设计原理
一种简易的EM 125khz读卡器设计原理2008年12月04日星期四 22:52等时间间隔指令分组并行处理的只读型射频卡读卡器的设计徐寅林，倪维柱，朱松盛南京师范大学物理科学与技术学院，江苏南京2100972008-07-17摘要：传统只读射频卡读卡器的设计一般采用U2270B或P4095读写基站芯片加MCU模式，其成本高、功耗大。
本文介绍一种仅采用一片89C2051加少量普通元件构成的读卡器电路以及独特的等时间间隔指令分组并行处理的程序设计方案，电路简单、功耗小、成本低。
关键词：射频卡读卡器等时间间隔指令分组并行处理非接触式只读型IC卡又称只读射频卡(RFID)，经过多年的发展和推广，已经广泛应用于身份识别和寻址控制，如门禁、保安、考勤、食堂等领域。
目前已逐步扩展应用到展览会、公园、旅店、餐厅等公共场所的门票、优惠卡以及生产过程、邮政包裹、航空铁路运输、产品包装、交通等部门的物流、电子标签、防伪标志、一次性票证等众多领域。
率为125kHz ，高频卡的工作频率为13.56MHz 。
其中瑞士EM 微电子公司的EM4100低频卡及兼容系列由于价格低、读卡距离远、读卡器简单而应用最为广泛。
传统的低频射频卡读卡器的设计一般采用U2270B 或P4095读写基站芯片+MCU 模式，电路相对复杂，成本较高。
本文介绍一种新颖的射频卡读卡器，该读卡器采用独特的等时间间隔指令分组并行处理的程序设计方案，充分利用89C2051的潜在功能，舍去了读写基站芯片，因而硬件电路大大简化。
该类型的读卡器读卡距离与采用读写基站芯片的读卡器相当，但电路功耗低、硬件成本仅为传统读卡器的一半左右，因此多年来已生产大量产品，运行使用情况良好。
1 EM4100射频卡简介EM4100是一种广为使用的只读射频感应卡，其内部ROM 保存着10位十进制卡号数据。
当它被放在一个频率125kHz 交变电磁场时感应获得能量驱动，射频卡内置天线环路等效负载的改变，势必造成射频卡对交变电磁场能量吸收数量的改变。
125kHzRFID读卡器研究报告
海南师范大学第六届“挑战杯”作品编号：大学生课外学术科技作品竞赛参赛作品作品题目：125kHz频段下RFID读卡器设计二〇一三年三月二十日目录摘要-------------------------------------------------31.引言-----------------------------------------------42.系统电路设计---------------------------------------52.1 125kHz方波发生电路设计------------------------52.2 功率放大与检波电路-----------------------------62.3 滤波放大电路-----------------------------------72.4 系统供电电源设计-------------------------------72.5 控制电路设计-----------------------------------83.系统软件设计----------------------------------------93.1 EM4100s数据存储格-----------------------------93.2 Manchester码编码方式-------------------------103.3 Manchester码解码算法-------------------------114.系统测试-------------------------------------------124.1 波形测试-------------------------------------124.2 卡片识别测试---------------------------------145.总结-----------------------------------------------16 附录1：参考文献--------------------------------------17附录2：元件清单--------------------------------------18附录3：系统PCB截图----------------------------------19附录4：系统代码--------------------------------------21摘要本系统使用Freescale半导体公司微控制芯片MC9S12XS128作为Manchester码解码和控制芯片。
125kHz低频RFID读写器设计
125kHz低频RFID读写器设计作者：张建文王怀平来源：《软件工程师》2014年第04期摘要：本文介绍一种基于基站芯片EM4095和AT89S52单片机的低频RFID读写器设计方案。
论文首先对读写器硬件功能框图进行说明，并给出了读写器硬件接口电路。
在分析了EM4095解调、输出的曼彻斯特编码数据波形后，根据该曼彻斯特码编码特点，提出了利用计算曼彻斯特码的下降沿间隔的载波数的方法进行解码的思路，并给出了软件流程图，此解码方法提高了解码的速度和准确性，实验证明，读写器读卡稳定可靠，效果好。
关键词：射频识别；EM4095；曼彻斯特码；读写器中图分类号：TP334 文献标识码：A1 引言（Introduction）射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）属无线电通信范畴，基本物理原理就是电磁场感应。
射频识别系统由两部分组成：一部分是识别对象（标签）；另一部分是识别器（读写器）[1]。
读写器模块是由微控制器、射频基站芯片、线圈和一些外围阻容器件组成。
本文所设计的125kHz低频RFID读写器能够准确可靠的读取标签的内存信息，并送入计算机终端进行管理，实现非接触式门禁考勤、动物识别等系统的核心管理功能。
2 硬件电路设计（The hardware circuit design）125kHz读写器主要是由射频模块、控制模块，通信模块和电源模块等部分电路组成的，其硬件功能框图如图1所示。
我们选用的EM4095是EM公司设计生产的低频RFID读写器专用芯片，它集成的PLL系统能达到载波频率自适应天线的共振频率，而不需外接晶振，工作频率100kHz—150kHz。
EM4095与微控制器接口简单，由EM4095构成的读写器电路图如图2所示，芯片供电后，SHD应先为高电平，对芯片进行初始化，然后再接低电平，芯片即发射射频信号，解调模块将天线上AM信号中携带的数字信号取出，并由DEMOD_OUT端输出。
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125K非接触IC卡读卡头125K读卡头的工作电压为12V/5v，电流为30——40MA 读卡距离最远15CM 。
如要低功耗最有效是读卡头工作时供电，不工作时断电。
读卡距离与卡和天线有关，可以读各种125K曼彻斯特编码的只读ID卡(4001,EM4100等等)和含E2PROM的RF卡。
如E5550。
读卡头(OUT)输出信号为原卡的曼彻斯特码，（用示波器接读卡头输出可以观测ID卡的输出波形）它和其它公司的125K读卡头（输出信号为原卡的曼彻斯特码）是兼容的，可以相互替换，不用修改程序。
读卡头也可以读可擦写的125k非接触IC卡，如当读E5550时，卡的用来控制是否启动AOR位应置0，（当置1时IC卡不主动发射数据，需读卡头先发送口令。
我的读卡头是只读，不能发数据，当AOR位置1时不能读IC卡的数据）。
天线的设计：天线电感值=345Uh线径φ0.29mm圆形(内径)：直径6CM 58圈直径8CM 40圈直径3CM 83圈直径2CM 115圈长方形：9.5*7 CM 38圈4.7*6.3 CM 50圈非接触式IC卡简介:非接触式智能卡以其高度安全保密性，通信高速性，使用方便性，成本日渐低廉等而受到广泛使用，给我们的生活质量带来了很大的提高。
非接触式IC卡简介又称射频卡，成功地解决了无源（卡中无电源）和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。
主要用于智能门禁控制器，智能门锁，考勤机, 自动收费系统等.射频卡与接触式IC卡,TM卡相比有以下优点：1 可靠性高，无机械接触，从而避免了各种故障；2 操作方便，快捷，使用时没有方向性，个方向操作；3 安全和保密性能好，采用双向验证机制。
读写器验证IC卡的合法性，同时IC卡验证读写器的合法性。
每张卡均有唯一的序列号。
制造厂家在产品出长前已将此序列号固化，不可再更改，因此可以说世界上没有两张相同的非接触IC卡；只读ID卡的资料非接触ID卡主要有台湾4001卡和瑞士H4001卡,EM4100。
它们都采用125kHz的典型工作频率，有64位激光可编程ROM，调制方式为曼彻斯特码（Manchester）调制，位数据传送周期为512μs，其64位数据结构如图1所示。
连续9位“1”作为头数据，是读取数据时的同步标识；D00～D93位是用户定义数据位；P0～P9是行奇校验位，PC0～PC3是列奇校验位，最后位“0”是结束标志。
非接触ID卡的这种数据结构非常有利于判断读出数据的正确性。
根据曼彻斯特码的编码原则非接触ID卡采用上升沿对应着位数据“0”，下降沿对应着位数据“1”，微控制器通过检测125k非接触IC卡读卡器输出数据位的跳变来实现对曼彻斯特码的译码。
数据读以后，根据前面所提到的非接触ID卡的数据结构，通过比较奇校验算法与读出数据中的奇校验位来验证出数据的正确性。
在工作状态下，只要125K读卡头电路不断电，非接触ID 卡在读卡区内，非接触ID卡将循环发送64位数据,而125K读卡头的OUT脚也循环发送64位数据。
曼码调制的数据表达方式由图可知，位数据的传送周期（1P）规定了每传送1位数据的时间是固定的，E5550系列它由RF/n决定其物理实质是微控制器通过基站与应答器中的存储器（EEPROM）进行数据的读写操作。
而ID4001载波频率fOSC＝125kHz，位数据传送率RF/64是固定的，则每传送一位的时间（周期）为振荡周期的64分频，故位传送周期为：1P=1/(125kHz×64)=512μs根据我们得到的器件，采用曼码调制的数据，位数据"1"对应着电平下跳，位数据"0"对应着电平上跳在一串传送的数据序列中，两个相邻的位数据传送跳变时间间隔应为1P。
若相邻的位数据极性相同，则在该两次位数据传送的电平跳变之间，有一次非数据传送的、预备性的（电平）"空跳"。
电平上跳、电平下跳和两个相邻的同极性位数据之间的预备性空跳是确定位数据传送特征的判据。
0 引言无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)是利用感应、电磁场或电磁波为传输手段，完成非接触式双向通信、获取相关数据的一种自动识别技术。
该技术完成识别工作时无须人工干预，易于实现自动化且不易损坏，可识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡，操作快捷方便，已经得到了广泛的应用。
目前存在的一些读卡器，都需要读卡芯片作为基站，成本较高。
本文介绍了一种采用分立元件构成的125 kHz RFID阅读器，电路结构简单，成本极低，用于读取EM4100型ID卡。
1 RFID系统的分类RFID系统的分类方法有很多，在通常应用中都是根据频率来分，根据不同的工作频率，可将其分为以下四种：(1)低频(120～135 kHz)。
该频段具有很强的场穿透性，使用不受限制，性能不受环境影响，价格低廉，最大识别距离一般小于60 cm，主要应用于门禁、“一卡通”消费管理、车辆管理等系统；(2)高频(10～15 MHz)。
该频段与低频相比，具有防冲撞、能同时识别多个标签的优点，但其性能受环境影响，识别距离一般小于100 cm，主要应用于图书管理、物流等系统；(3)超高频(850～960 MHz)。
该频段较高频相比，具有可实现长距离识别的的优点，最大识别距离可达10 m，但其性能受环境影响较大，价格也较贵，主要应用于铁路车辆识别、集装箱识别等系统；(4)微波(2．45～5．8 GHz)。
该频段可实现远距离识别，识别距离可达100 m，但其价格也最贵，主要应用于智能交通系统中。
2 RFID系统的组成射频识别系统一般由阅读器、电子标签、天线三部分组成。
(1)阅读器：读取或读／写电子标签信息的设备，主要任务是控制射频模块向标签发射读取信号，并接收标签的应答，对标签的标识信息进行解码，将标识信息连带标签上其他相关信息传输到主机以供处理。
一台典型的阅读器包含有高频模块(发送器和接收器)、控制单元以及与应答器连接的耦合元件。
此外，许多阅读器还有附加的接口(RS 232，RS 485等)，以便将所获得的数据传输给另外的系统(如个人计算机)，其系统结构框图如图1所示。
(2)电子标签(应答器)：由芯片及内置天线组成，芯片内保存有一定格式的电子数据，放在被识别物体上，作为待识别物品的标识性信息，它是射频识别系统真正的数据载体，内置天线用于和射频天线间进行通信。
通常，应答器没有自己的供电电源，只有在阅读器的响应范围以内，应答器才是有源的。
应答器工作所需的能量，是通过耦合单元(非接触的)传输给应答器的。
(3)天线：标签与阅读器之间数据传输的载体。
3 硬件电路设计本设计以AVR系列单片机ATmega8作为微控制器。
Atmel公司的AVR是8位单片机中第一个真正采用RSIC结构的单片机，它采用了大型快速存取寄存器组、快速单周期指令系统以及单级流水线等先进技术，使得AVR单片机具有高达1 MLPS／MHz的高速运行处理能力。
硬件电路如图2所示，在图2中①为载波产生及功率放大电路，由单片机的T／C2工作于CTC模式，产生标准125 kHz载波信号，经过限流电阻R1后送入推挽式连接的三极管功率放大电路，放大后的载波信号通过天线发射出去。
天线L1与电容C1构成串联谐振电路，谐振频率为125 kHz，谐振电路的作用是使天线上获得最大的电流，从而产生最大的磁通量，获得更大的读卡距离。
②为检波电路，检波电路用来去除125 kHz载波信号，还原出有用数据信号。
R2，D1，R3，C2构成基本包络检波电路，C3为耦合电容，R4，C4为低通滤波电路，D2，D3为保护二极管，输出接到滤波放大电路。
③为滤波放大电路，滤波放大电路采用集成运放LM358对检波后的信号进行滤波整形放大，放大后的信号送入单片机的定时／计数器T1的输入捕捉引脚ICPl，由单片机对接收到的信号进行解码，从而得到ID卡的卡号。
4 软件设计本系统的软件设计包括两部分：125 kHz载波的产生和ID卡解码。
载波信号产生相对简单，可利用单片机的T／C2，使其工作于CTC模式，比较匹配时使输出OC2取反便可得到125 kHz的方波。
解码软件设计相对较复杂，要对ID卡进行解码，首先应掌握ID卡的存储格式和数据编码方式。
4．1 EM4100数据存储格式图3是EM4100的64位数据信息，它由5个区组成：9个引导位、10个行偶校验位“PO～P9'’、4个列偶校验位“PC0～PC3”、40个数据位“D00～D93”和1个停止位S0。
9个引导位是出厂时就已掩膜在芯片内的，其值为“111111111”，当它输出数据时，首先输出9个引导位，然后是10组由4个数据位和1个行偶校验位组成的数据串，其次是4个列偶校验位，最后是停止位“0”。
“D00～D13”是一个8位的晶体版本号或ID识别码。
“D20～D93”是8组32位的芯片信息，即卡号。
每当EM4100将64个信息位传输完毕后，只要ID卡仍处于读卡器的工作区域内，它将再次按照图3顺序发送64位信息，如此重复，直至ID卡退出读卡器的有效工作区域。
4．2 EM4100数据编码方式EM4100采用曼彻斯特编码，如图4所示：位数据“1”对应着电平下跳，位数据“0”对应着电平上跳。
在一串数据传送的数据序列中，两个相邻的位数据传送跳变时间间隔应为1P。
若相邻的位数据极性相同(相邻两位均为“O”或“1”)，则在两次位数据传送的电平跳变之间，有一次非数据传送的、预备性的(电平)“空跳”。
电平的上跳、下跳和空跳是确定位数据传送特征的判据。
在曼彻斯特码调制方式下，M4100每传送一位数据的时间是64个振荡周期，其值由RF／n决定。
若载波频率为125 kHz，则每传送一位的时间为振荡周期的64分频，即位传送时间为：1P=64／125 kHz=512μs，则半个周期的时间为256μs。
4．3 解码软件设计ATmega8单片机T／C1的输入捕捉功能是AVR定时／计数器的一个非常有特点的功能，T ／C1的输入捕捉单元可用于精确捕捉一个外部事件的发生，记录事件发生的时间印记。
当一个输入捕捉事件发生时，T／C1的计数器TCNTl中的计数值被写入输入捕捉寄存器ICRl 中，并置位输入捕获标志位ICFl，产生中断申请。
可通过设置寄存器TCCRlB的第6位ICESl 来设定输入捕捉信号触发方式。
本系统利用单片机的输入捕捉功能进行解码。
由曼彻斯特编码特点可知，每位数据都由半个周期的高电平和半个周期的低电平组成，因此可将一个位数据拆分为两位，即位数据“1”可视为“10”，位数据“O”可视为“01”，则64位数据可视为由128位组成。
为了获得完整且连续存放的64位ID信息，在此接收两轮完整的64位数据，即接收256位。