宠物管理系统中RFID读卡器设计AET

单片机ATmega88负责接收上位机的指令，驱动EM4095以及对EM4095发回的数据进行Biphase解码、校验，向上位机发送卡号。单片机ATmega88的PC2，PD7引脚控制EM4095的工作模式，EM4095解调后的数据输出给单片机的PB0引脚，此引脚具有输入捕获功能。基站天线是用铜制漆包线绕制的，天线线圈的直径远大于漆包线的直径。可以采用下面的公式对天线参数进行计算：

其中：L为线圈的电感；N为天线线圈的匝数；U。为磁导率，表征磁介质磁性的物理量，其值为1．257×10-6V·s／(A·m)；R为天线线圈的半径；d为漆包线的直径。本文所用的线圈匝数为120匝，电感为1．54mH。天线线圈的电感确定后，将天线、电阻(R1)、电容(C21，C22，C23)串联构成谐振电路，可以通过下式来确定总电容值，以保证天线的频率与EM4095频率相同。

其中：F0为谐振频率；动物标签频率为134．2kHz；L为天线线圈的电感；C为电容并联的总电容值，通过计算可以得到电容值为912．65pF。在调试过程中，采用3个电容并联代替1个电容串联到电路中的做法，可以起到高频滤波、消除脉冲干扰的作用。另外通过调节C26的电容值使EM4095的第8引脚DEM0D_IN上的电压峰峰值比ANT1，ANT2引脚上的电压峰峰值小，以便消除无卡时EM4095的杂波输出，便于单片机对数据进行解码。3软件设计ISO11784／11785协议是国际标准化组织对动物RFID做出的技术规定。其中对全双工模式做了如下规定：1个11位(00000000001)的数据头用于识别数据流的开始；8个8位的码组组成64位ID号；2个8位的CRC一16校验码码组；3个8位的包含尾码的码组；每个码组的后面都加上一个控制码“1”，防止数据头重复出现。动物标签采用只读芯片EM4105，采用RF／32的传输波特率，数据编码方式为Biphase编码，存储了128位数据信息。

Biphase编码的特点是二进制码“0”在半位周期时跳变，“1”在半位周期时无跳变，并且“0”和“1”在位周期时都跳变，正好可以利用这一特点解码。通过计算可以得知位周期为238．5μs，半位周期为119μs。图3为读卡流程图。