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【工程师6】+实践类+蓝牙RFID读卡器
阅读: 1705 |  回复: 62 楼层直达

2019/10/23 08:08:24
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大秦正声
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QQ截图20160321155901  【活动进行中……】礼遇感恩节!参与顶楼  免费送仪器

QQ截图20160321155901   【风采汇】参与有奖!获奖作品分享大赛



第一次参加论坛的活动,做一个蓝牙读卡器,使用CC2541蓝牙芯片,可以和安卓手机或者平板电脑连接,蓝牙芯片同时可以产生125k hz pwm方波,通过三极管推挽放大以及电感线圈,电容产生正弦波。把ID卡放在线圈上会产生感应信号,通常感应的信号比较小,需要通过运放进行放大 ,滤波,比较后产生曼彻斯特编码数字信号,蓝牙芯片进行脉冲捕获,把ID卡号通过蓝牙通信发送到手机。其中蓝牙芯片可以模拟成键盘,和手机连接很方便,另外不需要专门的安卓蓝牙app编程的!
标签 51单片机 MCU
2019/10/23 09:30:55
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电源网-天边
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军长
坐等更新!
2019/10/24 12:51:31
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大秦正声
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2019/10/24 12:53:38
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大秦正声
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今天上午刚收到的加工好的pcb板子,结果便宜,物流速度也非常不错!板子尺寸大小是5cm x 5cm 双层板。
2019/10/24 16:05:00
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大秦正声
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字打错了,应该是价格便宜。
2019/10/24 15:49:49
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大秦正声
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2019/10/24 15:57:06
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大秦正声
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pcb和cc2541蓝牙模块照片,蓝牙模块是从网上购买的,很不错的。cc2540,cc2541是德州仪器收购cc芯片公司后推出的世界上第一款ble蓝牙芯片,非常不错,就是没有集成巴伦,德州仪器现在新的蓝牙ble 芯片cc2640,cc2640r2,cc2642真的是非常失败的了,根本不关心用户需求!
2019/10/24 15:58:06
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大秦正声
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2019/10/24 16:01:50
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大秦正声
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把蓝牙模块焊接在板子上边,最小系统编程,使用我自己做的蓝牙脱机烧录工具,测试一下pwm工作模式产生的125k hz脉冲信号。
2019/10/25 10:12:11
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大秦正声
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2019/10/25 10:12:55
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大秦正声
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感应线圈,也就是天线。
2019/10/25 11:29:45
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大秦正声
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2019/10/25 11:31:07
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大秦正声
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读卡测试成功,效果还可以的。
2019/10/25 11:33:01
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大秦正声
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读卡效果还不错的。
2019/10/25 12:00:03
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大秦正声
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现在可以读卡号并且把卡号通过串口发送给电脑。接下来需要实现蓝牙通信部分了。
2019/10/25 12:43:41
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大秦正声
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2019/10/25 12:44:56
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大秦正声
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读卡器和串口模块照片
2019/10/25 19:14:14
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大秦正声
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名片大小的卡读卡距离可以达到9cm左右,钥匙扣卡可以达到5cm左右。
2019/10/26 11:50:33
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大秦正声
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2019/10/26 11:51:17
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大秦正声
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蓝牙和手机配对并且正常连接了!
2019/10/26 11:56:54
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大秦正声
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安卓蓝牙ble app编程真的不容易啊!以前自己艰难的调试成功安卓5.0蓝牙app软件,到了安卓6系统版本不能能兼容,谷歌和所有的蓝牙厂家都不能给广大的电工朋友一个好用的蓝牙app。
2019/10/27 14:23:19
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大秦正声
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读卡并且成功把卡号发送给手机。
2019/10/27 14:27:10
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大秦正声
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2019/10/27 14:27:37
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大秦正声
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2019/10/27 14:30:42
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大秦正声
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打开手机记事本文件,把卡在读卡器天线附近感应一下,读卡成功后发送到手机上。
2019/10/27 14:34:13
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大秦正声
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需要进行蓝牙配对连接后才能发送卡号的!
2019/10/28 09:47:52
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大秦正声
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添加蓝牙通信后,发送字符的时候手机会把连续相同的数字按照抖动屏蔽了,所以需要单独发送每个字符,这样感应识别距离有所下降。
2019/10/28 09:50:06
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大秦正声
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2019/10/28 09:50:38
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大秦正声
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现在的效果好不错了。
2019/10/28 16:34:00
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大秦正声
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一. cc2541芯片内部产生的125 kHz方波。
软件开发环境使用的iar for 8051 10.1版本。
蓝牙通信使用德州仪器ble stack 1.42版本。
2019/10/28 16:34:47
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大秦正声
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2019/10/28 16:35:04
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大秦正声
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2019/10/28 16:37:56
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大秦正声
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上边的照片是使用数字逻辑测量仪获得的波形,效果非常不错。
2019/10/28 16:42:11
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大秦正声
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二. 开发工具可以使用cc debugger,可以在线仿真调试,也可以单独烧录代码。
我自己没有cc debugger,使用的是我自己设计的脱机烧录工具,可以同时烧录三块板子,效率很高的。

2019/10/28 16:42:47
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大秦正声
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2019/10/29 11:41:50
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大秦正声
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三.em4100 RFID卡工作原理
这种卡现在应用仍然比较广泛,载波频率125k Hz,通过和线圈通信感应出64 bit的数据,前9位代表数字1,最后一位代表0,中间有10位的十六进制数据,前2个表示卡号版本,后8个表示卡号,另外还包括行,列偶校验位。每位占用512us,也就是载波周期的64倍。

2019/10/29 11:43:52
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大秦正声
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2019/10/30 12:41:19
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大秦正声
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四. 工作原理介绍

2019/10/30 12:43:54
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大秦正声
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蓝牙读卡器,使用CC2541蓝牙芯片,可以和安卓手机或者平板电脑连接,蓝牙芯片同时可以产生125k hz pwm方波,通过三极管推挽放大以及电感线圈,电容产生正弦波。把ID卡放在线圈上会产生感应信号,通常感应的信号比较小,需要通过运放进行放大 ,滤波,比较,整形后产生曼彻斯特编码数字信号,cc2541蓝牙芯片进行脉冲捕获,把ID卡号通过蓝牙通信发送到手机,同时可以通过串口发送卡号。其中蓝牙芯片可以模拟成键盘,和手机连接很方便,由于安卓系统对ble蓝牙兼容性不太好,因此这种方法可以说还是非常不错的,可以节省下开发蓝牙app代码时间。另外补充一下,如果卡号有连续相同的阿拉伯数字,需要进行多次单独发送,否则安卓手机会把相同的数字当作抖动过滤掉的!
2019/10/30 12:49:11
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大秦正声
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2019/10/30 12:54:30
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大秦正声
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2019/10/30 13:45:31
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大秦正声
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2019/10/30 20:22:03
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大秦正声
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五. pcb硬件部分
板子尺寸5x5 cm2,双面板,cc2541射频蓝牙模块采用网上的成品,另外电感线圈也是购买的,我以前也有自己用漆包线绕的线圈。自己绕的线圈效果也非常不错,就是尺寸大一些。
2019/10/30 20:23:29
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大秦正声
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2019/10/30 20:24:09
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2019/10/30 20:25:00
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2019/10/30 20:25:33
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大秦正声
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2019/10/31 14:54:07
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大秦正声
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六. 原理图
包括数字和模拟部分,pwm方波输入,125k正弦载波生成,检波,滤波,信号放大,比较,斯密特整形,同时起着5v电平转换3v电平作用!运放使用lm358,5伏供电,74hc14使用3.3伏供电。
2019/10/31 15:01:58
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大秦正声
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还有比较重要的曼彻斯特波形捕捉部分,通过cc2541硬件实现的。
2019/10/31 14:55:19
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大秦正声
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2019/11/05 16:25:06
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大秦正声
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声明一下电感的数字标错了,应该是0.51mH。
2019/10/31 14:55:55
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大秦正声
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另外还包括蓝牙通信以及串口通信。
2019/10/31 14:56:29
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大秦正声
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2019/10/31 14:57:08
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大秦正声
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这个是购买的蓝牙模块引脚分布。
2019/10/31 14:57:36
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大秦正声
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2019/10/31 14:58:45
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大秦正声
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这个是德州仪器官方蓝牙通信的天线参考设计,使用的巴伦。
2019/11/01 15:54:48
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大秦正声
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七. 总结
RFID读卡器已经非常成熟了,而且还可以用来复制卡的。不过和手机能连接的并且使用单芯片的是很少见的!经过实际测试,没有添加蓝牙功能,读卡距离可以达到5CM 到9CM,添加蓝牙功能后,芯片处理的事务增加,读卡的距离减少了,可以达到3CM到6CM。
2019/11/01 15:58:59
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大秦正声
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如果采用大尺寸的线圈,使用mos管,提高工作电源电压,是可以提高读卡距离的!
2019/11/01 16:13:33
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大秦正声
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蓝牙读卡器还有一个比较有意思的功能就是可以当作蓝牙自拍杆功能的,蓝牙自拍杆通常都是采用发送键盘enter键实现拍照的!
2019/11/01 16:28:33
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大秦正声
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这个蓝牙读卡器达到了自己期望设计功能。
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