【MCU方案】基于MSP430+THM3030优化非接触式M1卡智能门锁方案

登录 · 发表于 2015-7-22 14:08

本帖最后由 KOVIN 于 2015-7-25 11:13 编辑

在智能门锁系统中，非接触卡读写器的性能格外重要，直接影响到门锁性能、使用寿命以及安全性，关系到酒店的服务质量，因此，选择一款高性能的、高性价比的、信誉品牌高的读写器芯片则至关重要。在NXP、爱特梅尔等芯片厂商长期垄断该市场的情况下，国产芯片厂商北京同方微电子（以下简称同方微电子）凭借在智能卡领域的深厚积累，专门针对门锁行业推出了一款已经有多个成功商用案例的芯片产品THM3030。与目前市场上的同类产品相比，THM3030是一款符合ISO/IEC14443 Type A、M1标准的多协议非接触卡读写器芯片，具有功耗更低、成本更低、读写速度快、易于开发优势，便于开发出更有市场竞争力的产品。

图1 典型智能卡门锁及其内部电路

图2 典型智能卡门锁内部电路结构
THM3030在整个智能卡门锁电路中负责的射频部分，用于读写门禁卡。这里只对这部分相关设计做详细的介绍。下图是电路连接示意图：

图3 电路连接示意图
SPI模式是MCU与THM3030的推荐接口方式，UART 也可以选择，详细可以参见THM3060的用户手册。以下以SPI接口为例。

当 MOD1、MOD0 管脚均为低电平时，THM3060 进入 SPI 接口模式。
THM3030内部有很多寄存器可以通过接口进行访问控制，通过这些寄存器的控制，可以方便的进行非接触卡的操作。寄存器在用户手册中都有详细的定义和操作说明，可以参考使用。为了方便智能卡门锁厂商的开发，同方微电子提供了与THM3030的接口、卡片读写、功耗控制等完备的库函数，开发者甚至无须阅读THM3030产品手册，就可熟练的使用。我们也提供了典型智能卡门锁的演示板，包括PCB、原理图、天线参数、以及程序源码。
THM3030的低功耗模式性能与国外同类产品相当，同时由于THM3030功率器件外置，可以根据对卡读写距离的要求进行调整，做到更灵活也更省电。
电路低功耗的实现，与软件的编写也密切相关，门锁演示板待机过程中大部分时间处于低功耗模式，该模式下电路处于休眠状态，只有MCU定时器在低频时钟驱动下工作，这时电路几乎不消耗电流。通过MCU定时器的周期性的唤醒，电路在极短的时间内完成一次卡片的检测任务。这样在整个待机过程中，电路消耗很小的平均电流。电池使用寿命大大提高。图4为演示板程序运行流程图。

图4 演示板程序运行流程图
在每次电路上电复位后，程序首先进行初始化设置，然后打开射频采集一次当前环境下的天线载波发射的‘电压值’，保存为DATA1值，电路进入低功耗模式。MCU由定时器周期性唤醒，每次唤醒后打开一次射频，采集一次天线载波发射的‘电压值’，记为DATA2；当有卡片接近天线时将会消耗天线发射能量，这时DATA2将会小于DATA1；设定阈值K，当DATA1-DATA2＞K时，读卡验证，验证通过则开锁。电路运行的大部分时间是DATA1-DATA2≤K，电路直接进入低功耗模式。这种检卡方式用时较短，电路可以实现更低的待机功耗。
智能卡门锁演示版主要参数见表1。门锁演示板电路原理图见图5。

表1 智能卡门锁演示板的主要参数

图5 门锁演示板电路原理图

发表于 2015-7-22 15:58

感谢分享

发表于 2015-7-22 18:04

顶一个。

发表于 2015-7-26 14:34

需要详细资料可以联系我们

发表于 2015-7-26 18:51

THM3060 用的SPI 接口的呀

发表于 2015-7-29 23:17

是的

发表于 2015-7-30 09:23

通过MCU定时器的周期性的唤醒，电路在极短的时间内完成一次卡片的检测任务

发表于 2015-8-3 21:56

感谢分享，学习了

发表于 2015-8-4 22:00

请问楼主如何检测天线电压

发表于 2015-8-4 22:09

我最近在做一个rc522的项目，就是功耗降不下来，寻卡没有好的办法，定时通电寻卡，效果还是不理想

发表于 2015-8-11 17:34

功耗大概要求多少

发表于 2015-8-11 19:48

这个是采用射频信号感应的，安全性很重要的。

发表于 2015-8-11 19:49

另外这个一般是采用单吃供电的吧，低功耗这一块的比较重要。

发表于 2016-1-11 21:24

我用msp430系列的2132与3030通讯是没问题的比较2次的AD值阀值设置为40 很稳定。但是当我将mcu换成msp430f149时就出问题了，初始化spi然后开场后必须延迟150ms 采样的AD才能稳定，我用2132延时1ms不到AD就稳定了，不知道为什么用149就必须延迟这么长，149使用内部默认DCO 800K ，我也考虑了mcu主频以及天线、射频电路的问题，都没有解决，希望高人指点 QQ826345830 感谢

发表于 2017-5-22 11:07

2376335768@qq.com 麻烦发份资料

发表于 2017-5-23 16:17

射频电路能够识别多远？

发表于 2017-5-23 16:19

多协议非接触卡读写器芯片的功耗怎么样

【MCU方案】基于MSP430+THM3030优化非接触式M1卡智能门锁方案

本帖子中包含更多资源

相关帖子

浏览过的版块

技术新星奖章

永恒之光奖章

坚毅之洋流

十世金身

技术领袖奖章

甘甜之泉水

以坛为家

技术高手奖章

突出贡献奖章

沉静之湖泊

常驻人口

奔腾之江水

精英会员奖章