基于NXP的MCU及智能识别产品实现多界面读卡器的设计方案

随着金融业电子支付和物联网行业的迅速发展， 传统的磁卡和条型码识别技术因为存在容易复制和容易损坏的原因， 带来很多安全的问题。因此，接触式和非接触智能IC卡，RFID电子标签等技术得到了越来越多的应用。

品佳集团基于NXP的MCU及智能识别产品开发出同时支持接触式和非接触智能IC的读卡器方案，为广大电子工程师提供低成本，高可靠性的多界面读卡器方案。

本方案采用LPC11U12作为主控MCU和MFRC522作为13.56Mhz RFID读卡器， 其中LPC11U12出自ARM® Cortex™-M0的低成本微控制器LPC11U00系列，该系列MCU采用高度灵活的全新USB架构和智能卡（ISO7816-3）接口，为智能卡提供了即插即用的功能， 而MFRC522是低成本，小体积，低功耗的RFID，多通信接口的读卡器，令到本方案广泛应用于公共交通终端、手持终端、非接触式公用电话、三表计量、一卡通等领域。

1. 本方案主要芯片介绍：

MF RC522

MF RC522是应用于13.56MHz非接触式通信中高集成度读写 卡系列芯片中的一员。是 NXP 公司针对“三表”应用推出的一款低 电压、低成本、体积小的非接触式读写卡芯片，是智能仪表和便携 式手持设备研发的较好选择。

MF RC522 利用了先进的调制和解调概念，完全集成了在 13.56MHz 下所有类型的被动非接触式通信方式和协议。支持 ISO14443A 的多层应用。其内部发送器部分可驱动读写器天线与 ISO 14443A/MIFARE®卡 和应答机的通信，无需其它的电路。接收器部分提供一个坚固而有效的解调和解码电路， 用于处理 ISO14443A 兼容的应答器信号。数字部分处理 ISO14443A 帧和错误检测（奇偶 &CRC）。此外，它还支持快速 CRYPTO1 加密算法，用于验证 MIFARE 系列产品。MFRC522 支持 MIFARE®更高速的非接触式通信，双向数据传输速率高达 424kbit/s。

作为13.56MHz高集成度读写卡系列芯片家族的新成员，MF RC522与MF RC500和 MF RC530有不少相似之处，同时也具备诸多特点和差异。它与主机间的通信采用连线较 少的串行通信，且可根据不同的用户需求，选取 SPI、I2C 或串行 UART（类似 RS232）模式 之一，有利于减少连线，缩小 PCB 板体积，降低成本。

高集成度的调制解调电路;

采用少量外部器件，即可将输出驱动级接至天线;

支持 ISO/IEC 14443 TypeA 和 MIFARE®通信协议;

支持 ISO 14443 212kbit/s 和 424kbit/s 的更高传输速率的通信。

支持 MIFARE® Classic 加密;

支持的主机接口：

10Mbit/s 的 SPI 接口

I2C 接口，快速模式的速率为 400kbit/s，高速模式的速率为 3400kbit/s

串行 UART，传输速率高达 1228.8kbit/s，帧取决于 RS232 接口，电压电平取 决于提供的管脚电压

64字节的发送和接收FIFO缓冲区;

灵活的中断模式;

可编程定时器。

具备硬件掉电、软件掉电和发送器掉电 3 种节电模式，前两种模式雷同于 MF RC500 和 CL RC400，其特有的“发送器掉电”则可关闭内部天线驱动器，即关闭RF场;

内置温度传感器，以便在芯片温度过高时自动停止RF发射;

采用相互独立的多组电源供电，以避免模块间的相互干扰，提高工作的稳定性;

具备 CRC 和奇偶校验功能，CRC 协处理器的 16 位长 CRC 计算多项式固定为： X16+X12+X5+1，符合

ISO/1EC14443 和 CCTITT 协议;

内部振荡器，连接27.12MHz的晶体;

2.5~3.6V的低电压低功耗设计;

5mm×5mm×0.85mm的超小体积。

LPC11U00 微控制器

ARM Cortex-M0 core @ 50 MHz

最大32 kB Flash， 最大6 kB SRAM，

不少于40个通用I/O

接口包括：

USB 2.0全速接口，集成片上PHY

SSP控制器，带FIFO和多协议功能

I2C总线接口，支持I2C总线规范和快速模式，数据速率为1Mbit/s，具有多个地址识别功能和监控模式

UAR，具有调制解调器、内部FIFO，支持RS-485/EIA-485标准，支持ISO7816-3智能卡接口及IrDA。

封装： 48-pin LQFP， 33-pin HVQFN， 48TFBGA （4.5x4.5mm）

2， DEMO板：

3， NXP RFID读卡器产品选型手册：

4，NXP LPC11UXX 产品选型手册：

5，方案应用场合：

门禁卡（考勤）系统、校园一卡通系统、公交（地铁）卡系统、身份识别系统、高铁检票机系统、停车（路桥）收费系统、仓储管理系统等。

责任编辑：gt