射頻接口電路 - 基于RFID的網絡式汽車安防系統設計

2.2 射頻接口電路

　　NXP公司的Mifare卡現在是市場的主流。MFRC522是NXP公司針對“三表”應用新推出的一款非接觸式低功耗讀寫基站芯片。該讀卡芯片完全集成了13 56MHz下所有類型的被動非接觸式通讀方式和協議。MFRC522支持ISO14443A所有的層，傳輸速度最高達424kbps.數字處理部分提供奇偶和CRC檢測功能。具有3種接口方式可方便地與任何MCU通訊：SPI模式、UART模式、I2C模式。甚至可通過RS232或RS485通訊方式直接與PC機相聯，給終端設計提供了前所未有的靈活性。

　　由于MFRC522支持的數字接口形式多種多樣，芯片在每次復位時都會檢測外部引腳連接關系。除了通用的4條SPI信號線（時鐘線SCK、輸入數據線MOSI、輸出數據線MISO和選通線NSS），MFRC522要求額外的兩個引腳I2C和EA分別固定接低電平和高電平。這兩個引腳不參與SPI總線傳輸，只起設定MFRC522數字界面采用SPI接口的作用。另外，片選信號保證在寫入數據流期間為低電平，而在無數據流寫入時則為高電平。MFRC522與STM8AF51AA的硬件電路連接如圖2所示，在本系統中這兩者之間的通訊采用的是SPI方式。

　　在圖中省略了一些STM8AF51AA沒有用到的引腳和那些相對簡單的電源、外部晶振等電路。

圖2 射頻接口電路圖

　　2. 3 GSM接口電路

　　本系統的GSM模塊選用Simcom公司的GSM900/1800MHz網絡雙頻模塊SIM300DZ,模塊是三頻（900/1800/1900）的GPRS系列，具有睡眠模式功能，具有嵌入式的TCP/IP與透明模式，能夠自動解析波特率，改善公共服務電子化性能。

　　SIM300DZ的外圍電路主要有SIM卡座和模塊的通信接口。通信接口分別為SIM_CLK,SIM_RST,VCC和SIMI/O,其中SIM_CLK,SIMI/O是SIM卡與模塊時鐘和數據的通訊線，SIM_RST,VCC為復位口和電源；另外還有與MCU串口相連的串口接口RXD和TX,AT指令就是通過兩個通道在MCU和GSM模塊之間進行收發的；除此之外，GSM模塊還包括系統語音通道和MIC通道，這兩個通道是MCU通過AT指令進行切換的，主要運用于放到監控器中系統語音和麥克風之間的切換；最后還有雙音多頻（DualToneMultiFrequency,DTMF）信號的發送端口IN+和IN-,當用戶和放到監控器的車載電話處于通話狀態時，如果有按鍵行為，這時所產生的DTMF信號就是通過IN+和IN-發送到雙音多頻解碼芯片解析并產生Q信號的，此時，MCU根據Q信號來決定該如何進行操作。

　　3 軟件設計

　　安防系統控制軟件需要完成傳感信號檢測、車主身份識別、收發短消息、對汽車上的主要部件的控制、聲光報警等功能。在完成初始化及開中斷之后系統，處于低功耗的待機狀態。一有中斷，就結束閑置方式在中斷服務子程序中對引起中斷的事件作相應的處理，并使相應的標志位置位，在中斷結束后，程序將根據標志位的狀態去執行各自相應的處理程序。采用模塊化編程思想，防盜系統程序模塊主要包括主控模塊、身份識別模塊、GSM處理模塊和報警處理模塊等。

　　3.1 主程序流程

　　此模塊是本系統的核心，包括對相關設備初始化函數的調用和設置，以及在它的程序主函數中調用其他模塊中的相關函數以完成程序功能。其基本思想是采用輪詢方式，在一個大主循環里調用各個功能模塊中各自的小循環，并在各關鍵部位設置看門狗，以防系統死機。主程序流程如圖3所示。