Часть 1 - Технология RFID, передача данных, RFID метки (ключи)
Отличительной особенностью нашего RFID ключа является его универсальность, пользователь может ввести номер RFID карты (о котором говорилось в первой части статьи) с клавиатуры, для ее эмуляции. Следовательно, наш ключ будет выполнен на базе микроконтроллера, который будет выполнять функции эмулятора.
Внимание. На схеме указан микроконтроллер ATmega8, автор в своей статье упоминает о микроконтроллере ATmega168, однако реально на авторсокм варианте печатной платы установлен ATmega328 (установлен на плате Arduino Uno) Учитывайте это при компиляции проекта в Arduino IDE.
Микроконтроллер взаимодействует с 125 кГц радиочастотным полем посредством диодного выпрямителя (см. схему ниже). Когда выход микроконтроллера находится в низком состоянии, через диоды моста течет ток, наводимый в катушке индуктивности – такое состояние эффективно замыкает накоротко выход катушки. Следовательно, считывающее устройство может точно определить дополнительную нагрузку, что означает передачу одного бита.
Принципиальная схема радиочастотной части RFID ключа
Основная задача микроконтроллера – управление линией ввода/вывода, к которой будет подключена радиочастотная часть RFID. Помимо этого, к нему подключена клавиатура для ввода кода, несколько светодиодов статуса и кварцевый резонатор. В качестве источника питания используется 9 В батарея, в схеме установлен регулятор напряжения LM78L05.
На схеме конденсатор C6 имеет номинал 0 пФ – это сделано намеренно, т.к. С6 – это место для установки конденсатора емкостью 1000 пФ в корпусе для поверхностного монтажа или для обычного конденсатора 1000 пФ. Бескаркасная катушка индуктивности, имеющая 100 витков тонкого медного провода в изоляции, по размерам чуть меньше печатной платы RFID ключа.
Четыре светодиода установленные на плате предназначены для индикации статуса и режимов работы эмулятора RFID, речь о которых пойдет в третьей части статьи. Разъем FTDI_Debug используется для внутрисхемного программирования микроконтроллера с помощью кабеля на базе микросхемы моста USB-UART FT232RL, который совместим со средой разработки Arduino, однако пользователи могут применить любой доступный внутрисхемный программатор AVR микроконтроллеров.
В конструкции RFID ключа применены, в основном, компоненты для поверхностного монтажа, за исключением микроконтроллера – он в корпусе DIP, но установлен со стороны печатных проводников платы. Кнопки клавиатуры миниатюрные для поверхностного монтажа. Катушка индуктивности монтируется с обратной стороны платы, по ее периметру. Для питания ключа автор применил 9 В батарею, для которой на плате установлен отсек с контактами. Расположение катушки индуктивности и отсека показано на фото.
Загрузки
Принципиальная схема, рисунок печатной платы - скачать
Часть 3 - Программное обеспечение, прошивка микроконтроллера, режимы работы RFID ключа
